ss69100 (ss69100) wrote,
ss69100
ss69100

Category:

Развитие ВИЭ энергетики в России

Возобновляемая энергетика в последние годы стала самым активно развивающимся направлением в отрасли – солнечные и ветряные электростанции строятся не только в Европе, в США и в Австралии, но и в странах Азии, Африки, Южной Америки.

Основной лейтмотив – декарбонизация энергетики, стремление выполнить критерии Парижского соглашения по климату, ну, а в странах Евросоюза эта активность началась еще раньше.

В 2009 году Еврокомиссия приняла Renewable Energy Directive EU, Директиву ЕС по ВИЭ, которая предписывает жесткие нормативы для всех государств, входящих в это экономическое объединение.

Доля ВИЭ в общем балансе генерации электроэнергии в 2020 году должна составить 20%, в 2030 году – 30% и далее по такой же схеме, выполненной в административно-командном стиле.

Совершенно иначе подходит к программе развития ВИЭ Китай, для которого декарбонизация энергетики вопрос крайне актуальный, вне зависимости от климатического соглашения. Эта страна стала лидером в строительстве ГАЭС, гидроаккумулирующих электростанций – самых эффективных, надежных и гибких в эксплуатации накопителей энергии промышленного, мегаваттного класса.


Собственником и оператором ГАЭС в Китае является системный оператор – центральное диспетчерское управление, отвечающее за регулирование работы и стабильность объединенной энергосистемы, а все владельцы электростанций других типов оплачивают эти услуги по тарифам, устанавливаемым государством.

Именно такой подход к балансировке энергосистемы позволяет Китаю вводить сотни новых ВИЭ-электростанций ежегодно без использования государственного, бюджетного финансирования.

Наблюдать за развитием ВИЭ-сектора за пределами России интересно, но в этой статье мы попробуем рассмотреть, как идет развитие ВИЭ-энергетики в нашей стране, какие здесь имеются препятствия и перспективы, и, в частности, коснемся кадрового вопроса.


Первые итоги развития ВИЭ энергетики в России

Начнем с констатации простого факта – энергетика на возобновляемых источниках в России состоялась, строительство и ввод в эксплуатацию солнечных электростанций (СЭС) и ветряных электростанций (ВЭС) перестали быть сенсационными.

На основании данных Системного Оператора ЕЭС России мы составили наглядную таблицу, которая показывает структуру установленной мощности Единой энергетической системы России и изменения этой структуры по годам:

где:


ТЭС – тепловые электростанции, использующие уголь, природный газ, мазут и т.д.

ГЭС – гидроэлектростанции

АЭС – атомные электростанции

СЭС – солнечные промышленные электростанции

ВЭС – ветряные промышленные электростанции

Вклад солнечных и ветряных электростанций в общую структуру ЕЭС России в относительных числах, как видите, невелик, но динамика развития СЭС и ВЭС очевидна – их доля увеличивается кратно.


Природный потенциал и действия правительства

Как самостоятельная отрасль в энергетике, ВИЭ появилась и стала развиваться в нашей стране сравнительно недавно. Ее развитие обусловлено рядом факторов – как климатическими, так и связанными с историей и текущим экономическим курсом России.

Наиболее оптимистичная ситуация с ветряными электростанциями – потенциал для ветряной энергетики в России является одним из крупнейших в мире, ведь Россию омывают моря Атлантического, Северного Ледовитого и Тихого океанов, в нашу пользу – степные просторы и миллионы квадратных километров Арктики.

По оценкам Международного агентства по возобновляемой энергетике IRENA, технический потенциал ветроэнергетики России составляет 80’000 ТВт*ч в год, из которых экономически выгодным является производство 6’218 ТВт*ч.

Около 30% экономического потенциала ветроэнергетики сосредоточено на Дальнем Востоке, 14% – в Северном экономическом районе, около 16% — в Западной и Восточной Сибири. Перспективны степи на юге России (нижняя и средняя Волга, Дон), побережье Северного Ледовитого океана – полностью, от Кольского полуострова до Камчатки, а также побережья Азовского, Черного, Каспийского, Балтийского и Охотского морей, отдельные зоны Карелии, Алтая и Тувы.

Такими обширными природными перспективами не обладает ни одно государство в мире – это объективный факт, который и является причиной пристального интереса к развитию ветроэнергетики в нашей стране со стороны мировых гигантов этой отрасли, наработавших опыт и компетенции в других частях света.

А еще ветроэнергетика — это тот случай, когда правительство России уверенно использует этот интерес для развития не только ветроэнергетики как таковой, но и для развития новой отрасли промышленности – организации на отечественных предприятиях производства специализированного оборудования. Летом 2015 года по предложению министерства энергетики было принято распоряжение правительства № 1472-р, в котором заданы целевые показатели по степени локализации производства оборудования для ветроэнергетики:

Без соответствия этим показателям ни одна компания, желающая построить ВЭС на территории России, не получит право на участие в программе ДПМ ВИЭ – требование категоричное, обойти которое невозможно ни для одного потенциального инвестора в этот сектор.

При этом Российская ассоциация ветроиндустрии (РАВИ) считает, что уровень локализации в 65% не является труднодостижимым: 21% от этого уровня – проектные, строительные и монтажные работы на самих ветропарках, 18% – производство лопастей, 13% – производство башен, 17% – производство генераторов, редукторов и ступиц, 8% – производство инверторов, 4% – трансформаторов и так далее.

В России пока нет промышленных предприятий, способных производить весь комплект оборудования для ВЭС, но уже имеются производственные компании, готовые принимать и выполнять заказы на его отдельные виды по согласованию с потенциальными заказчиками.

Министерство энергетики России настояло на том, чтобы правительство ввело еще один ограничительный критерий, отсекающий возможность переноса в нашу страну производства ветроэнергетических установок самых старых поколений – минимальный значение КИУМ, коэффициента установленной мощности. Именно то, что одновременно применяются два ограничительных критерия, обеспечивает то, что в нашей стране строятся современные ВЭС, учитывающие все имеющиеся на сегодняшний день технические новинки.

В итоге получается нужный результат: в России постепенно складывается новая отрасль промышленности, изначально имеющая экспортный потенциал.


Длительный перерыв никогда не идет на пользу

Сектор ветроэнергетики в России имеет свою историю. В свое время СССР был лидером этого направления: классик аэродинамики Николай Егорович Жуковский в 1925 году разработал теорию ветродвигателя и организовал отдел ветряных двигателей в ЦАГИ, центральном аэрогидродинамическом институте.

В 1931 году под Балаклавой была построена самая мощная ВЭС в мире – ветровое колесо диаметром 30 метров и ветрогенератор мощностью 100 кВт были недосягаемыми на тот момент достижениями для конкурентов из Дании и Германии. В 1938-м году в Крыму было начато строительство ВЭС мощностью 5 МВт, но до войны завершить его не успели.

Наша промышленность освоила производство разнообразных ветроустановок мощностью 3-4 киловатта, которые выпускались целыми сериями, поскольку были востребованы в сельской местности.

С 1950 по 1955 годы в СССР производилось до 9 тысяч ветроустановок единичной мощностью до 30 кВт, но в 60-е годы прошлого века настала эра крупных тепловых электростанций, крупных ГЭС, начиналось строительство АЭС – и ветроустановки не выдержали конкуренции с ними, их серийное производство было прекращено.

Только в 1987 году советское руководство вспомнило о ВИЭ – тогда была принята государственная программа «Экологически чистая энергетика», по которой предполагалось ввести к 1995 году 57 тысяч ветроустановок за счет централизованных государственных капитальных вложений. Но из-за длительного перерыва к реализации этой программы оказались не готовы ни проектные институты, ни промышленность – программа так никогда и не была реализована.

В очередной раз сработало незыблемое правило: любой перерыв в развитии той или иной отрасли энергетики приводит к потере кадров, навыков, компетенций, и это неизбежно заканчивается тем, что приходится в буквальном смысле начинать «с нуля».

Именно это мы и наблюдаем в секторе ветряной энергетики, который теперь оказался для России совершенно новым – на данный момент речь идет только о локализации зарубежных технологий, у нас просто нет специалистов, которые могли бы сделать собственный вклад в развитие этих технологий.

В ветровую энергетику России приходят ведущие инжиниринговые компании отрасли – Lahmeyer International, FWT Production GmbH, Lagerwey GROUP B.V., SOWITEC group GmbH, Aerodyn Energiesysteme GmbH, FRECON, Vestas, Windar Renovables S.L., и этот список далеко не полон. Среди инвесторов, готовых вкладывать инвестиции в строительство ВЭС – Enel S.p.A, которая в качестве технологического партнёра привела в Россию Siemens Gamesa.

В декабре 2018 года РАВИ подвела итоги тендеров по отбору проектов строительства ВЭС в России по программе ДПМ (договоров о предоставлении мощности): благодаря высокой конкуренции среди инвесторов и действующей государственной программе стимулирования развития энергетики на основе ВИЭ и локализации производства оборудования капитальные затраты в пересчете на киловатт установленной мощности удалось снизить до 60 тысяч рублей, то есть менее 1 тысячи долларов США – ниже среднего мирового уровня.

Это означает, что у формирующейся отрасли промышленности уже сейчас появился экспортный потенциал, остается не сбавлять обороты и реализовать его.

Дальнейшее увеличение степени локализации производства оборудования, предусмотренное государственными регулирующими мерами – значимый фактор, которым обязательно нужно суметь воспользоваться. И вот здесь мы неизбежно сталкиваемся с тем, что российской отрасли нужны специалисты – не зарубежные, а собственные.

Однако на сегодняшний день профессиональная подготовка специалистов ветроэнергетики в системе образования России просто не ведется, и это становится проблемой – невозможно развивать отрасль, не имея профессионалов.


Кадры решают все

По данным IRENA за 2018 год, в мире в секторе ВИЭ уже трудоустроены около 11 миллионов человек, наиболее активно в этой сфере принимают на работу специалистов в Китае, Бразилии, США, Индии и странах ЕС. Треть этой 11-миллионной рабочей силы сосредоточена в солнечной энергетике — это связано с распространением «бытовых» солнечных панелей, для установки и обслуживания которых нужны базовые навыки техника.

В сегменте ветроэнергетики работают 1,2 миллиона человек.

Ветряная энергетика – это отрасль, находящаяся на пересечении нескольких дисциплин, которые осваиваются в рамках таких профессий, как инженер-энергетик, техник, механик, оператор оборудования. От специалистов, которые могут взять на себя проектирование ВЭС в различных регионах России, требуются серьезные научные знания в аэродинамике, в метеорологии, в силовой электронике.

С учетом вот таких требований – профессиональной подготовки в нескольких дисциплинах одновременно, за рубежом подготовку специалистов для ВИЭ энергетики осуществляют не на специальных направлениях обучения в вузах, а в рамках магистерских программ и курсов переквалификации/повышения квалификации.

Таким образом, чтобы стать востребованным профессионалом молодой отрасли, нужно получить подготовку по профессии, стандарты которой уже давно сформировались, а затем дополнительно закончить программу магистра или пройти дополнительный курс. Так, например, специалист, имеющий опыт работы на морских нефтедобывающих платформах, может переквалифицироваться в специалиста, обслуживающего офшорные ВЭС.

Одна из старейших учебных программ, готовящих специалистов в области ВИЭ, была разработана в Германии – в Ольденбургском университете имени Карла фон Осецкого. Длительность программы 4 семестра, два учебных года.

Первый семестр проходит за лекциями, семинарами, лабораторными и даже экскурсиями на производства, на строящиеся и действующие ВЭ. Цель очевидна — необходимо ознакомить студентов с научными принципами, стоящими за технологиями ВИЭ энергетики, объяснить, каким именно образом в ней сочетаются разные технические и научные дисциплины.

Во втором семестре происходит выбор специализации — студенты изучают, как создавать системы, работающие на основе ВИЭ, как интегрировать ВЭС в уже существующие энергосистемы, а также учатся выстраивать весь процесс управления ВИЭ-объектом – от проектирования до эксплуатации.

Третий семестр — прохождение практики в компании/консалтинговом агентстве/исследовательском институте и разбор уже существующего проекта ВИЭ, и завершается программа написанием дипломной работы. С момента создания этой учебной программы, которая произошла в 1987 году, Ольденбургский университет выпустил более 4500 специалистов в области возобновляемой энергетики.

Очевидно, что Россия способна не только осваивать готовые технологии, но и вносить собственный вклад в их развитие, создавать собственные технологии, но делать это могут только наши собственные специалисты.

Летом 2018 года в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете (ЛЭТИ) дипломы магистров получили девять человек, завершивших обучение по программе «Солнечная гетероструктурная фотоэнергетика» – первые девять специалистов по солнечным панелям на всю Россию.

А вот для ветроэнергетики учебных программ в России нет, единственное исключение – совместный пилотный проект МГТУ им. Баумана и Ульяновского государственного университета, по которому летом 2019 года начата переподготовка специалистов по специальностям строителей, проектировщиков, эксплуатационников ветроустановок, метеорологов, специалистов композитных производств и менеджемента. В планах – превращение этой программы в отраслевую магистратуру и привлечение к ней профильных вузов.

На международном форуме по альтернативной энергетике ARWE-2019, который прошел в Ульяновске 22-24 мая 2019 года, результатом одного из «круглых столов» стало решение о создании консорциума вузов, реализующих образовательные программы в сфере возобновляемой энергетики для координации работы по развитию этого нового направления подготовки специалистов, для создания профстандартов, совместных проектов в сфере трансфера образовательных программ и международного сотрудничества.

Участниками этого «круглого стола» были представители двух уже упомянутых вузов, а также Казанского государственного энергетического университета, Санкт-Петербургского политехнического университета, МФТИ и Московской школы управления Сколково. Сколько времени потребуется на реализацию этой инициативы, будут ли наши вузы использовать опыт того же Ольденбургского университете, сказать сложно, а пока все развивается на уровне частных инициатив компаний, уже вовлеченных в этот сектор.

Как пример можно привести завод «Вестас Мэньюфэкчуринг Рус» в Ульяновской области, на котором началось производство лопастей для ВЭС – работающие на нем специалисты все то время, пока строился завод, проходили стажировку в Испании.

Такими методами, безусловно, можно и нужно решать кадровые проблемы отдельных предприятий, но нужно идти дальше: для полноценного развития отрасли необходим полноценный цикл – наука, образование, производство.

По оценкам РАВИ, только для того, чтобы обеспечить работу ВЭС, прошедших конкурсный отбор по программе ДПМ ВИЭ, России до 2024 года потребуется не менее 12 тысяч специалистов-эксплуатационников, но в это число не входят профессионалы, которые требуются для тех самых локализованных производств.

Запрос со стороны новой отрасли – весьма основательный, остается пожелать вузам, которые приняли решение подключиться к решению кадровой проблемы, успешного сотрудничества с предпринимателями, вошедшими и входящими в сектор ветроэнергетики.


Северный завоз – очень дорогое «удовольствие»

Стимулом для расширения кадрового потенциала ветроэнергетики в России является не только стремительное развитие самой отрасли, но и проблема энергообеспечения Арктической зоны – территории площадью три миллиона километров, освоением которой наша страна занята вот уже более пятисот лет.

Населенные пункты, расположенные в ней, энергией обеспечиваются на том уровне, который был достигнут в советские годы – дизельные и угольные электростанции, топливо для которых ежегодно доставляется при помощи северного завоза. Как это выглядит?

В качестве примера можно взять арктические районы Якутии. Дизельное топливо на первом этапе доставляется в течение навигационного периода по Северному морскому пути до столицы республики, Якутска.

Затем идет доставка топлива до населенных пунктов, имеющих с Якутском речное сообщение – тоже в навигационный период, который в этих широтах составляет три месяца.

Третий этап решения этой нетривиальной логистической задачи требует дождаться морозов и снега, которые позволяют организовать дороги-«зимники» и вот уже по ним, в условиях полярной ночи, доставляется дизельное топливо и уголь в населенные пункты, не имеющие речного сообщения – постоянных автомобильных дорог в этих районах просто нет. Как этот ежегодный трудовой подвиг отображается на стоимости электрической и тепловой энергии – очевидно.



Да, в мировой ветроэнергетической отрасли имеются разработки, позволяющие строить ВЭС в северных районах. Например, «Энел Россия» только что приступила к строительству ветропарка на Кольском полуострове, в Мурманской области – старт работы состоялся 19 сентября 2019 года.

Это будет самый северный ветропарк в России, его проектная установленная мощность составляет 201 МВт, но климат Кольского полуострова значительно мягче климата побережья Северного Ледовитого океана Ямала, Гыдана, Таймыра, побережья Якутии и Чукотки – имеющиеся технологии не справятся с морозами таких районов.

Эта ситуация – наглядное доказательство того, что России требуется собственная школа проектировщиков ВЭС, способных разрабатывать собственные проекты ветропарков, рассчитанных на наши климатические условия, нужна полная реализация формулы «образование – наука – производство».


Остается надеяться, что инициатива российских вузов будет воплощена в жизнь уже в ближайшие годы – это станет решающим вкладом в развитие не только ветроэнергетики, но и в становление нашей собственной технологической и промышленной школы, которая позволит решить вопросы энергообеспечения Арктической зоны и приравненных к ней районов и реализовать производственный экспортный потенциал этой отрасли.


Б. Марцинкевич


***


Источник.
.

Tags: Арктика, Европа, Марцинкевич, Россия, развитие, статистика, технологии, экология, энергетика
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments