Деньги на ветер
Созданная за несколько лет практически с нуля отечественная ветроэнергетика столкнулась с необходимостью скорейшего обретения технологического суверенитета
Недавно стало известно, что Минпромторг планирует объявить конкурс на заключение специнвестконтракта, который определит, какие компании будут производить в России «суверенную ветроэнергетическую установку (ВЭУ)». Инвестор должен выпускать в стране лопасти, гондолы и ступицы, а генераторы и системы управления — более технически сложные компоненты ВЭУ — по желанию.
Зачем это нужно?
За последние несколько лет в России худо-бедно была создана отрасль ветроэнергетики. С 2017 года было введено в эксплуатацию около 2,1 ГВт ветрогенерирующих мощностей. Выработка электроэнергии на ветроэлектростанциях (ВЭС) за тот же период выросла с чисто символических околонулевых значений до вполне ощутимых 5,5 млрд кВт·ч.
В масштабах страны и всей ее энергетики объемы ветроэнергетики остаются незначительными. Минэнерго России оценивает долю всех возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в 1,8% установленных мощностей (по состоянию на 2022 год), а в структуре выработки электроэнергии вообще всего в 0,6%. Британский Energy Institute оценивает вклад ВИЭ в России всего в 0,5% совокупной генерации по итогам 2022 года, но темпы роста ветрогенерации, особенно в ряде южных регионов страны с хорошим ветропотенциалом (Адыгея, Ростовская область, Ставропольский край), до начала СВО были весьма впечатляющими.
Но события 2022 года поставили судьбу дальнейшего развития ВЭС в России под очень большой вопрос. Дело в том, что два из трех крупнейших отраслевых игроков — итальянская Enel и финская Fortum — объявили о приостановке инвестиций в отрасль. А это в совокупности 63% всех мощностей ветрогенерации, введенных в России к 2022 году. Сейчас на российском рынке над новыми проектами работает только «НоваВинд», дочерняя компания «Росатома».
Усугубляет ситуацию тот факт, что об уходе с российского рынка объявила также датская Vestas — крупнейший в мире вендор ветроустановок и один из крупнейших производителей ветрогенераторов, имевший производства в Ульяновской и Нижегородской областях. А это почти половина ныне существующих в России мощностей ВЭС.
Таким образом, перед ветряной энергетикой РФ в полный рост встал вопрос масштабного и быстрого импортозамещения.
Назад, к истокам Энергия ветра используется человечеством для выработки электричества уже без малого полтора века. Первая ВЭС была построена в Шотландии в 1887 году. Но широкого развития эти технологии тогда не получили — энергия воды и ископаемого топлива оказались куда эффективнее. В нашей стране, как ни странно это звучит сегодня, интерес к энергии ветра был особенно сильным — вплоть до середины XX века. «Отец аэродинамики» Николай Жуковский разработал теорию быстроходного ветродвигателя и заложил научные основы создания высокопроизводительных ветродвигателей, способных более эффективно использовать энергию ветра. В Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) в 1925 году был создан отдел ветряных двигателей, велась разработка ветряных силовых установок малой мощности.
Еще в 1930-е годы в стране было налажено серийное производство ветрогенераторов малой мощности (3–4 кВт) для нужд сельского хозяйства и кустарной промышленности, в основном в отдаленных районах. В 1950-х годах в СССР производилось до 9000 ветроустановок в год мощностью до сотен киловатт.
А в 1960-х эту тему у нас свернули: дешевая электроэнергия с ГЭС Енисея и Ангары, а также мощные угольные ТЭЦ выглядели более перспективными.
На Западе же, наоборот, к ветрогенерации стали возвращаться — особенно после нефтяного кризиса 1972–1973 годов, подстегнувшего цены на энергоносители и показавшего уязвимость импортеров энергоносителей. В 1975 году в США был запущен первый ветропарк современного типа.
По данным Energy Institute, в 2022 году мировая выработка электроэнергии на ВЭС достигла 2100 ТВт·ч, в то время как в 2015 году этот показатель составлял 831 ТВт·ч, в 2010-м — 346 ТВт·ч, в 2000-м — 38 ТВт·ч. Мировые мощности ВЭС в 2022 году достигли 898 ГВт (для сравнения: установленная мощность всей энергосистемы России — 247 ГВт).
Что интересно, в стороне от темы не остался даже Китай, традиционно опирающийся на мощную угольную энергетику. В 2022 году на КНР приходилось 40,7% мировых установленных мощностей ВЭС, в то время как в Европе было сосредоточено 26,5%, в США — 15,7%, в России — 0,2%. (По общей выработке электроэнергии станциями всех типов в 2022 году на Китай приходилось 30,3%, на Европу — 11,9%, на США — 15,6%, на Россию — 4%.)
Однако, несмотря на отчаянный пиар, основой энергосистемы на национальном уровне ВЭС не стали ни в одной стране мира. В структуре выработки электроэнергии только в Германия ВЭС преодолели отметку 4% в общей генерации, в других странах Западной Европы на ветряки приходится в среднем порядка 2%, в остальном мире, включая Китай и США, это «баловство» на уровне статистической погрешности.
Дорого и тихо
В утвержденной в 2017 году «Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики на период до 2035 года» рассмотрен сценарий увеличения установленной мощности генерирующих объектов ВИЭ до 11,6 ГВт к 2035 году. Это будет составлять уже 4,5% установленной мощности в стране и около 2% генерации.
Стоит отметить, что в 2013 году в России была принята программа поддержки ВЭС на 2014–2024 годы в рамках оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ). Допуск к участию в программе производится по результатам ежегодного конкурсного отбора на четыре-пять лет вперед, предельный объем которого заранее утверждается правительством. В отборах могут участвовать ВЭС мощностью до 25 МВт. С победителями покупатели на оптовом рынке заключают договор на поставку мощности (ДПМ). Отобранным проектам гарантируется доходность в 12–14% годовых в течение 15 лет (срок эксплуатации ВЭС в мировой практике — 20 лет). Объекты ДПМ получают плату за мощность, которая обеспечивается за счет повышенных платежей потребителей на оптовом рынке, и плату за электроэнергию. После истечения срока ДПМ объект получает только плату за электроэнергию.
С помощью ДПМ к концу 2024 года в России планировалось построить 3,5 ГВт ветроэнергетики (реально в наличии 2,1 ГВт). В период с 2025 по 2035 год планировалось построить еще 4,5 ГВт мощностей ВЭС (ДПМ-2).
А потом наступил 2022 год, который из-за бегства западных компаний обострил и без того не слишком радужные условия существования отрасли в России.
Во-первых, это вопрос стоимости. Еще в 2018 году в России нормированная стоимость электроэнергии (средняя расчетная себестоимость производства электроэнергии на протяжении всего жизненного цикла электростанции) для ВЭС оценивалась Советом рынка в 10–12 рублей за киловатт-час (17–19 американских центов по тогдашнему курсу рубля). На тот момент в США цена энергии с ветряков, по данным американского минэнерго, была в четыре-пять раз ниже. С тех пор ситуация заметно улучшилась, показатели стоимости ветроэнергии снизились до 6–7 рублей за киловатт-час (7–8 центов по текущему курсу). В общем, все равно довольно плохо, даже при нынешнем крайне невыгодном для рубля курсе. И выглядит еще хуже, если смотреть на аналогичный показатель для современных парогазовых установок: там аналогичный показатель составляет всего 3,6 рубля за киловатт-час.
Таким образом, в настоящее время речи о полноценной конкуренции ВЭС с традиционной тепловой энергетикой в России не идет. Отрасль может развиваться только с поддержкой в виде госсубсидий.
Впрочем, в Российской ассоциации ветроиндустрии (РАВИ) не теряют оптимизма. «В России осенью 2022 года в сорока регионах конечные цены на электроэнергию превысили восемь рублей за киловатт-час. По опросу промышленных предприятий в России, в 2023 году есть запрос на ВИЭ-генерацию в размере одного гигаватта. Это солидная цифра», — говорит председатель правления РАВИ Сергей Морозов. Важным аспектом нелегкого бытия ветрогенерации в России являются сами природные условия в нашей стране. Во-первых, это риск обледенения лопастей, снижающего эффективность установки или приводящего к ее остановке (как в Техасе в феврале 2021 года). Но если эта проблема технически решаема (подогрев, специальное покрытие лопастей), хоть и ценой удорожания проектов, то со второй — недостаточным ветропотенциалом — увы, ничего сделать нельзя.
На большей части территории России царит слишком «спокойная» для полноценной ветроэнергетики погода. Относительно ветреная погода на наших арктических берегах, на Сахалине и Камчатке, на Северном Кавказе и в Нижнем Поволжье. Львиная доля основной полосы расселения с ее промышленностью приходится на регионы, где средние скорости ветра на высоте 50 м составляют 3–4 м/с, на Северном Кавказе — 5–6 м/с, в то время как в Западной Европе, в районе Северного моря, этот показатель приближается к 8–9 м/с и выше. Отсюда относительно меньший коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) ветроустановок в России и, следовательно, худшая экономика проектов. Поэтому неслучайно мы видим концентрацию действующих проектов ВЭС на юге (в Предкавказье) и в Нижнем Поволжье.
Сейчас основные мощности ветрогенерации в России сосредоточены на юге. Лидеры по установленной мощности ветрогенерации — Ростовская область (607 МВт на конец 2022 года), Ставропольский край (450 МВт), Астраханская область (340 МВт), Калмыкия (216 МВт), Адыгея (150 МВт).
В отдельных регионах России ВЭС даже успели стать преобладающим типом генерации. Например, в Адыгее на ВЭС приходится 89% установленных мощностей электрогенерации, в Калмыкии — 45%. Эти регионы сравнительно невелики по населению и экономике, но можно также привести примеры Астраханской области (25%), Ставропольского края (9%), Ростовской области (7,7%). По выработке электроэнергии доля ВЭС достигает 84% в Адыгее, 63% в Калмыкии, 22% в Астраханской области, 7,2% в Ставропольском крае, 3,9% в Ростовской области.
Справедливости ради надо сказать, что все эти регионы связаны в ЕЭС и, таким образом, имеют резервирование мощностями традиционной энергетики.
Есть несколько удачных кейсов ВЭС малой мощности в арктических регионах — в Тикси и Анадыре. Ветровая обстановка там вполне это позволяет, а специфика расселения (крайне разреженного) и территориальной организации экономики (не связанной электросетями в ЕЭС) благоволит размещению здесь малых генерирующих объектов, таких как ВЭС. Разумеется, обязательна подстраховка в виде дизельных генераторов.
«Развитие ветроэнергетики перспективно также в районах децентрализованного электроснабжения, в том числе на севере нашей страны — считает отраслевой эксперт Владислав Кухарцев. — Исследования функционирования изолированных энергосистем небольших поселений, где использовались ветроэнергетические установки, проводились на Аляске. В рамках этих исследований рассматривались ветродизельные системы с различным уровнем установленной мощности ветроагрегатов и, соответственно, с различной долей их участия в покрытии нагрузки. В результате были выработаны типовые технические решения, пригодные к применению в том числе в районах Севера России. Что касается российского опыта, то, несомненно, проект, реализованный компанией «Русгидро» по строительству ветродизельного комплекса с системой накопления энергии в Тикси, а также результаты его эксплуатации позволяют говорить о перспективности таких решений и в других изолированных поселениях для регионов с суровым климатом. Причем важно учитывать как экономический, так и экологический эффект от реализации таких проектов».
Заграница не поможет
В открытом письме за подписью главы отраслевой ассоциации РАВИ Игоря Брызгунова предлагается освободить от уплаты НДС проекты реализации электроэнергии по прямым двусторонним договорам на оптовом или розничном рынках после возврата ими величины НДС, уплаченного в ходе строительства ветропарка, чтобы снизить стоимость электроэнергии на некоторых проектах ветропарков до конкурентной величины 4 рубля за киловатт-час. Предлагается ликвидировать верхний порог мощности в 25 МВт для ветропарков, реализующих энергию на розничном рынке, чтобы привлечь инвесторов для их строительства в регионах. Чтобы сократить стартовые инвестиции в проекты по ветроэнергетике, предлагается аннулировать затраты на перевод земель под ветропарками из категории сельского хозяйства в категорию земель промышленности и энергетики. Предлагается также законодательно закрепить право локализовывать производства комплектующих только за российскими, а не за иностранными компаниями.
На этом сюжете хотелось бы остановиться подробнее.
До конца 2021 года в России производилось три модели ветроэнергетических установок, локализованных для использования в ветроэнергетических проектах, участвующих в программе ДПМ. Компания SGRE (испанская «дочка» Siemens) покинула российский рынок осенью 2021 года вследствие проблем с рентабельностью бизнеса. После введения санкционного режима в отношении России остановила производство компания Vestas. Пакет санкций, который коснулся бы этих контрактов, был принят в июле 2022 года. Vestas прекратила и техническое обслуживание оборудования, несмотря на имеющиеся обязательства.
Таким образом, единственной оставшейся ветроэнергетической установкой, выпускаемой в России, осталась продукция росатомовской «дочки» «НоваВинд». Впрочем, и эта установка является локализацией нидерландской Lagerwey L100-2.5 MW.
Во весь рост встала задача разработки и налаживания серийного производства полностью отечественной ВЭУ мультимегаваттного класса.
РАВИ провела два исследования рынка, весной и летом 2022 года. В соответствии с ее выводами, в России имеется около 40 производителей, обладающих всеми компетенциями для производства комплектующих ветроустановок — башен, гондол, генераторов, автоматики, гидравлики. Единственное сложное направление — производство лопастей, однако для производства есть все необходимые компетенции.
Как пояснил Сергей Морозов, в России компетенции и опыт производителя ветрогенераторов мощностью 2,5 МВт есть у компании «НоваВинд». Она полностью локализовала производство в городе Волгодонске. Кроме того, башни ветрогенераторов производила компания «Виндар Северсталь», ступицы, чугунное литье более 20 т — Петрозаводский литейный завод, генераторы — петербургская «Электросила», инверторы — «Электронмаш», трансформаторы — СВЭЛ и «Тольяттинский трансформатор». «Росатом» объявил о покупке бывшего предприятия по производству композитных смол для лопастей и бывшего завода компании Vestas в Ульяновске. Компания «Юматекс», тоже «дочка» «Росатома», будет производить там лопасти для российских ветрогенераторов. Наконец, компания «Силовые машины» публично объявила о планах создать ветрогенератор мощностью более 5 МВт.
По оценке РАВИ, достичь технологического суверенитета российской ветроэнергетике можно к 2026–2027 году, меньше чем за одну пятилетку. Причем отрасль может стать экспортно ориентированной.
«Я уверен, что российское энергетическое машиностроение способно создать собственный ветряк, — говорит генеральный директор консультационной компании “Акта консалт” Анатолий Копылов. — Но при локализации производства иностранного оборудования есть подводные камни. Можно вспомнить: когда “НоваВинд” приобрела лицензию у Lagerwey, казалось, что все хорошо, можно производить. Но на практике выяснилось, что внутри этого ветряка есть ряд компонентов, на которые лицензия не распространяется. И нужно отдельно запрашивать разрешение на производство. Или Vestas: когда она ушла, она отключила программное обеспечение, управлявшее ветряками. И там начали крошиться зубья редукторов из-за неконтролируемой вибрации».
«Когда ушла Vestas, — рассказывает Копылов. — и российское отделение сохранило и даже преумножило свои компетенции, сейчас это компания “Б энд Б Индастриз”. Они не только обслуживают ветряки Vestas. Недавно “ЭЛ5-Энерго”, контролируемая “ЛУКойлом”, запустила огромную ВЭС в Териберке, в Мурманской области (Кольская ВЭС, проектная мощность 201 МВт, введена в мае этого года. — “Эксперт”). И завезенные, но не смонтированные установки там монтировали “Б энд Б Индастриз”. А ведь это не Vestas, это машины SGRE. Сейчас они ищут инвестора, чтобы предварительно проведенные НИОКР перевести в полноценное производство своего ветряка».
Анатолий Копылов также верит в решаемость проблем с относительной дороговизной ветроэнергии: «Она пока что чуть дороже, но будет дешеветь. Солнечные панели за последние двадцать лет подешевели на два порядка, в сто раз. По ветрякам удешевление не такое радикальное, но снижение стоимости оборудования на 75–80 процентов за тот же период было. Когда готовили меры поддержки ВИЭ до 2035 года, была поставлена цель, чтобы к этому сроку, когда действие программы субсидирования завершится, стоимость энергии ВИЭ по одноставочному тарифу была сравнима с традиционными углеводородными источниками энергии. В мире развивают и ВИЭ, и традиционные источники энергии. Но я полагаю, что к 2035 году энергия ветра будет одной из самых дешевых».
Фото: Лев Федосеев/ТАСС
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl