Возобновляемая энергетика — выход для Украины

Один из путей выхода из cложных ситуаций, в которых оказывается наше государство и его граждане из-за необходимости закупки энергоносителей за пределами Украины, — развитие возобновляемой энергетики. Соответствующими исследованиями занимается Институт возоб­новляемой энергетики НАН Украины, созданный в 2004 году. Его директор, член-корреспондент НАН Украины, доктор технических наук, профессор Нвер Мхитарян уверен, что любые ультиматумы касательно приобретения природного газа из чужих месторождений утратят смысл только тогда, когда имеющиеся в Украине резервы собственного энергоснабжения заработают на полную мощность.

— Нвер Мнацаканович, развитие возобновляемой энергетики во всем мире, так сказать, тренд последнего десятилетия. Это действительно безальтернативный путь?

— Да, и тому есть три основные причины. Первая давно известна — по данным Мирового энергетического совета, разведанные запасы энергоресурсов, кроме угля, даже при бережном потреблении, закончатся примерно через сорок лет. Вторая стала еще более очевидной после прошлогодних событий в Япо­нии, когда слово «Фукусима» стало таким же нарицательным, как и Чернобыль. Уже никто не будет, как это было еще недавно, утверждать, что атомная энергия от самых современных АЭС экологически безопасна. Да и реальные запасы ядерного топлива оказались далеко не безграничны: его добыча и переработка становятся все затратнее, а безопасное захоронение постоянно накапливаемых радиоактивных отходов — все проблематичнее. И, в-третьих, это политические соображения — никому не хочется оказаться практически в наркотической зависимости от поставщиков нефти и газа.

Сегодня в Украине импорт энергоносителей составляет около 50%, уровень энергозатрат как в промышленности, так и в коммунальном секторе традиционно высок, а системного энергосбережения практически не существует. К слову, недавно ученые нашего института подсчитали, что только за счет применения энергосберегающих технологий в Украине можно сократить общее потребление энергии почти на 40%. И это реальная цифра. В этом случае на первый план надо выводить культуру энергопотреб­ления, создание соответствующих отечественных традиций. А это процесс длительный и трудоемкий. Но самое главное — несмот­ря на энергосбережение, по всем мировым прогнозам, потреб­ление энергии в ближайшее десятилетие будет только расти.

— Прошло пять лет с момента принятия «Энергетической стратегии Украины до 2030 го­да». Идет ли по плану развитие нетрадиционной и возобновляемой энергетики?

— На самом деле, согласно «Энергетической стратегии» (далее — Стратегия. — Ред.), эти планы крайне скромны: а все 25 лет нетрадиционные и возобновляемые источники энергии для замещения предусмотрено использовать всего 19% суммарного уровня потребления первичной энергии, или примерно 58 миллионов тонн условного топ­лива. В том числе на долю биоэнергети­ки, ветроэнергетики, гелиоэнергетики, малой гидроэнергетики и геотермальной энергетики приходится всего 4%. Это крайне мало! Даже с учетом того, что на сегодняшний день эта доля, по данным различных источников, составляет не более 1,5%. Но ведь речь идет о достаточно длин­ном временном отрезке, на котором тенденция к росту, по меньшей мере, стабильна. Думаю, что с учетом нынешнего развития технологий, опережающего де-факто даже оптимистические прогнозы, а также, так сказать, глобальной мировой моды, которую диктуют ведущие страны, доля энергии от нетрадиционных и возобновляемых источников должна через два ближайших десятилетия составить не менее 30% общего энергопотребления. Подобную, если не более амбициозную задачу, ставят перед собой большинство государств, где энергетическая ситуация сходная с нашей.

— Почему же у «Энергетической стратегии Украины» такие скромные цели?

— Есть объективная причина — наша бедность. Возобновляемая энергетика все-таки еще дорогая. Возможно, сказалось также несколько пренебрежительное отношение к возобновляемой энергетике: вы, ученые, стройте свои ветряные мельницы, играйтесь с домиками на солнечных батарейках, а мы потом все равно купим газ. Совершенно правильно констатируя, что неоптимальная структура энергетического баланса с преобладанием энергоносителей импортного происхождения приводит к усилению зависимости Украины от внешних факторов, Стратегия наметила решение проблемы с помощью раз­вития атомной энергетики и отчасти энергосбережения. При этом оценка отечественного потенциала возобновляемых источников энергии оказалась, по нашему мнению, существенно заниженной. Пять лет, которые прошли со времени появления документа, это аргументированно доказали. Кроме того, в Стра­тегии даже не заложена необходимость снижать нынешний уровень техногенной нагрузки, усиливающей опасность для экологии, а эта проблема в нашей стране очень острая. Не учитывается и перспективность применения децентрализованной малой энергетики в условиях экономического и энергетического кризиса именно для малого и среднего бизнеса и необходимость ее государственной тарифной поддержки. Собственно, документ был принят до мирового кризиса 2008-го, во время которого и проявилась эта необходимость. Нынешнее промедление с его корректировкой только усугубляет ситуацию. Принятие закона о «зеленом» тарифе, который вступил в силу 1 января 2010 го­да, несколько подняло мотивацию к использованию энергоносителей, получаемых из возоб­новляемых источников энер­гии. К слову, в разработке этого законопроекта приняли активное участие специалисты нашего института. Как результат, в 2011 го­ду предприятия возобновляемой энергетики Украины произвели около 400 млн. кВт/ч электроэнергии, и продали ее гос­пред­прия­тию «Энергорынок» по «зеленому» тарифу. Это, конечно, не много, учитывая реальный потенциал страны. Но традиционные энергоносители все-таки существенно дешевле, и этот фактор пока перевешивает экологический и прочие аргументы.

— Решена ли — хотя бы на уровне научных разработок — проблема высокой стоимости возобновляемой энергии?

— И не только на этом уровне. К примеру, в Бразилии уже в конце прошлого года энергия от ветровых электростанций оказалась дешевле той, которую произвели станции, работающие на природном газе. Этот факт обнадеживает. У нас в стране сегодня стоимость электроэнергии, про­изведенной солнечными электростанциями, составляет примерно пять гривен за 1 кВт/ч, ветровой — чуть больше гривни, гидроэнергетики — чуть меньше, зато стоимость электроэнергии, произведенной на АЭС — 20 копеек. Вот такая математика. Путь один — снижение себестоимости. Научно-технические проблемы альтернативной энергетики известны, они становятся темами фундаментальных и прикладных исследований нашего института, стимулом к изобретательской деятельности. Это — повышение эффективности солнечных панелей, рост емкости аккумуляторов энергии, увеличение надежности ветровых установок и т.д. С появлением каждого нового материала или технологии решение названной вами проблемы приближается. Но для того, чтобы не изобретать велосипед, чтобы идти в ногу с мировой наукой, нужны скоординированные фундаментальные исследования по многим научным направлениям, в том числе в рамках международных проектов. В сентябре прошлого года в Крыму наш инс­титут провел XII Международ­ную научно-практическую конференцию «Возобновляемая энер­­гетика XXI века», в которой приняли участие ученые Украи­ны, России и Европы. По итогам ее работы обозначился еще ряд проблем. Прежде всего, было отмечено: в Украине отсутствует координационный центр по разработкам в области возобновляемой энергетики, не говоря уже о других компонентах научной инфраструктуры по изучению ее перспектив. Также наше государство существенно отстает в технологическом плане, что мешает даже заинтересованным предприятиям наладить выпуск надежного и потребительски прив­лекательного оборудования для возобновляемой энергетики.

— Как же исправить подобную ситуацию?

— Параллельно с пересмот­ром энергетической программы должна быть принята новая Го­сударственная программа развития возобновляемой энергетики. И в ней вышеупомянутую цель — замещение к 2030 году 30% энергоносителей из традиционных источников энергоносителями из возобновляемых источников, при снижении их стоимости минимум в два раза — можно будет детально прописать, с пошаговым описанием продвижения к ней. Выполнение такой программы даст возможность повысить уровень энергетической независимости Украины, уменьшить объем использования традиционных природных ресурсов, улучшить экологическую ситуацию, усовершенствовать механизм государст­венного управления и регу­лиро­вания в отрасли. Положи­тельным побочным, но немаловажным эффектом будет и приб­лижение Украины к требованиям Евро­пейс­кого Союза с точки зрения реализации положений Энергети­ческой хартии. Упомяну только один прогнозный технико-экономический показатель от роста использования энергии возобновляемых источников: поступление средств в государственный бюджет за счет налога на прибыль за период 2011—2030 гг. прогнозируется в объеме 158 млрд. грн., а до 2055 г. — 860 млрд. грн. Кроме того, поступления в бюджеты всех уровней вырастут за счет начислений на заработную плату, арендных платежей, компенсаций за предотвращение вредных выб­росов и т.д. Это объективно выгодный путь, важно только его начать.

— Вы упомянули поэтапное продвижение к цели. Какими должны быть первые шаги?

— На первом этапе реализации программы необходимо создать инновационный центр, который бы координировал разноплановые мероприятия, необходимые для достижения ее целей. Целесообразно было бы создать его на базе Института возобновляемой энергетики (ИВЭ) НАН Украины как ведущей организации в отрасли альтернативной энергетики. Наш институт проводит системные фундаментальные и научно-технические исследования, имеет соответствующую экспериментальную и производственную базу, конечно, требующую модернизации, необходимый кадровый потенциал и опыт подготовки законодательных инициатив. Уточню, что те­мы, связанные с возобновляемой энергетикой, сегодня интересны многим студентам, аспирантам, молодым кандидатам наук. Со­ответствующие исследования наших соотечественников востребованы на конференциях во всем мире, печатаются в солидных научных изданиях, эта проблематика — интересный вызов для молодых, пытливых умов. И на­ша задача сегодня — предложить научной молодежи интересную работу на родине, предполагающую реальное воплощение проектов и идей. С этой задачей связана и следующая — популяризировать среди потенциальных пользователей возобновляемых источников энергии информацию о развитии этой отрасли в Украине, заинтересовать инвес­торов выгодными условиями и четкими перспективами.

— И как быстро могут окупиться затраты?

— Согласно нашим расчетам, срок окупаемости инвестиций для разных видов возобновляемой энергетики — от пяти до девяти лет. Потому это действительно серьезное предложение для тех субъектов хозяйствования, кто рассчитывает на долгое и стабильное пребывание на рынке. Мы завершили масштабное исследование по перспективам развития возобновляемой энергетики выйдя на прогнозные показатели, в которых наг­лядно видны уменьшение стоимости оборудования и себестоимости электроэнергии для разных видов возобновляемых источников, с учетом всех факторов, включая амортизацию и налогообложение. Определены также оптимальные размеры «зеленых тарифов» на каждый год. Создан­ный при нашем институте центр проводит сертификацию оборудования возобновляемой энергетики, предос­тавляет необходимые потребителям консультации.

— Насколько Институт возобновляемой энергетики НАН Украины, который вы возглавляете с момента основания, готов к миссии общегосударственного координатора по развитию отрасли?

— Судите сами: мы работаем восьмой год, создано шесть научных отделов — комплексных энергосистем, солнечной энергетики, ветроэнергетики, малой гид­роэнергетики, геотермальной энергетики и возобновляемых органических энергоносителей. При институте функционируют Межотраслевой научно-технический центр ветроэнергетики и Крымский научно-технический центр энергосбережения и возоб­новляемой энергетики. Мы поддерживаем тесные связи с нацио­нальными и международными организациями, работающими в отрасли возобновляемой энергетики. В частности, с Институтом технической теплофизики, Институтом электродинамики НАН Украины, Нацио­нальным техническим университетом Украины «КПИ», международной организацией «Евро­солар», Агентством ООН по промышленному развитию ЮНИДО — перечень далеко не полон. Наши сотрудники разработали «Атлас потенциала возобновляе­мых источников энергии Украи­ны», предназначенный для использования в процессе проведения научно-исследовательских, поисковых, проектных работ, при создании и внедрении энергетического оборудования. Исследо­вано распределение потенциала ветра для всех регионов Украины, определены оптимальные места расположения ветроэнергетических станций средней и большой мощности. Созданы схемы и конст­рукции солнечных коллекторов, фотобатарей на основе композиционных полимеров. Изучен потенциал гидротермальных ресурсов Украины, в частнос­ти выработанных буровых скважин нефтяных и газовых месторождений; предложены новые способы повышения энергоэффективности их использования за счет утилизации сопутствующих газов, прежде всего метана, а также получения полезных веществ из минерализованных вод. Разработаны технологии комплексного использования энергетического потенциала биомассы — как древесной, так и органической, отходов животноводства. Всего на сегодняшний день сотрудники ИВЭ НАН Украины опубликовали 477 научных работ, 10 монографий и два учебных пособия.

— А как обстоят дела с практическим внедрением научных разработок?

— Я просто приведу несколько примеров. Специалисты отдела ветроэнергетики разработали установки мощностью от 0,2 до 20 кВт, предназначенные для трансформации кинетической энергии ветра в электрическую с дальнейшим ее превращением с помощью дополнительных уст­ройств в необходимый конкретному потребителю вид энергии. Одна из таких автономных систем освещает по периметру частное рыбное хозяйство около Монастырища в Черкасской области и обеспечивает электричеством дом обслуживающего персонала. В крымских селах Ильин­­ка, Сизовка, Котельниково, Новоалексеевка, Медведевка, Янтарное разработаны и построены несколько тепловых пунктов на геотермальных скважинах. Вода температурой 55—85 °С поднимается на поверхность под давлением от пяти до 12 атмосфер, проходит через блок очистки, поступает на теплообменники, где отдает тепло сетевой воде и насосами высокого давления закачивается в водоносный горизонт. Нашим ноу-хау является применение геотермальной циркуляционной системы для поддержания пластового давления, оно продлевает срок эксплуатации системы до 20 лет. В отделе солнечной энергетики изготовили экспериментальный образец комбинированного фототермического модуля, нагревающего в сутки до 40 °С около 60 литров воды. На базе автоприцепа создан и передвижной вариант установки для автономного горячего водоснабжения до 200 литров в сутки. Специалисты отдела возоб­новляемых органических энергоносителей разработали установку для утилизации изношенных шин — на выходе получаем жидкое топливо без выбросов вредных веществ в атмосферу. Собственно, перечислять можно долго — только абсолютно самостоятельные разработки специалистов института защищены 39 патентами.

Что касается отрасли в целом, то после недавнего введения в действие в Крыму с помощью австрийских инвесторов солнечного парка «Перово», самой большой в мире солнечной элект­ростанции, и некоторых других мощностей, прогноз специалис­тов на 2012 год оптимистичен: общая мощность объектов возобновляемой энергетики в стране повысится вдвое.

— А если заглянуть в будущее? Какими вам видятся перспективы возобновляемой энергетики?

— Известно несколько прог­нозов, и по одному из них, созданному под эгидой ООН, уже к 2050 году человечество почти на 80% перейдет на энергию возобновляемых источников. Но есть и конкретика, причем от наших европейских соседей. Немецкие энергетические компании буквально на днях объявили о намерении вложить в ближайшие несколько лет более 12 млрд. евро в проекты возобновляемой энергетики, прежде всего в ветроэнергетику. Чтобы половина потреб­ляемой страной энергии была «зеленой» уже к 2022 году, когда по решению правительства, принятому после аварии на японской АЭС «Фукусима-1», местные атомные станции будут полностью выведены из эксплуатации. Этот путь и для Украины чрезвычайно важен, нужно только начать по нему идти.

Роман Солдатов