В новом тематическом буклете «Догнать и перегнать: ВИЭ в России от истоков к современности», который был представлен Ассоциацией развития возобновляемой энергетики (АРВЭ), эксперты энергетической отрасли, в том числе Системного оператора, выразили свое мнение о прошлом и будущем ВИЭ в России. Как следует из названия, издание посвящено истории становления «зеленой» генерации в нашей стране, охватывающей более чем 100-летний период. Сегодня в нашей статье экспериментального историко-репортерского жанра мы одновременно побываем на презентации буклета и совершим путешествие в прошлое.
Живая история
Электроэнергетика России исторически имеет достаточно низкий углеродный баланс. Огромный природный потенциал нашей страны дал импульс развитию «зеленой» генерации задолго до появления самого такого понятия. Еще в 1892 году на алтайской реке Березовке была введена в эксплуатацию первая отечественная гидроэлектростанция – Зыряновская ГЭС мощностью всего 200 кВт. Но то было время роста молодой российской электроэнергетики. Пройдет чуть больше десятилетия, как в России появятся и первая промышленная ГЭС – «Белый уголь» мощностью 700 кВт, и первые мегаваттные гидроэлектростанции – Алавердинская (1,1 МВт) и Гиндукушская (1,3 МВт).
Дальнейшие потрясения не остановили развития ни гидроэнергетики, ни «зеленой» генерации в целом. Даже наоборот. Советская Россия остро нуждалась в электроэнергии для восстановления народного хозяйства, и старалась брать ее изо всех возможных источников. Так, в 1918 году В.И. Ленин предложил включить использование «водных сил и ветряных двигателей» для получения электрической энергии в план реорганизации промышленности и экономического подъема России. Впоследствии этот план станет известен, как план ГОЭЛРО.
Презентация буклета «Догнать и перегнать...» дала гостям возможность оказаться в той эпохе и принять непосредственное участие в заседании Комиссии ГОЭЛРО. Благо, модный нынче формат иммерсивного спектакля позволяет это сделать. На сцене-президиуме за столом, задрапированном, как полагается, красной тканью, экспертная группа из нашей современности заседала совместно с главными вдохновителями плана ГОЭЛРО – В.И. Лениным, Г.О. Графтио, Г.М. Кржижановским. И хотя между деятелями прошлого и настоящего пролегла дистанция в 100 лет, все они говорили о будущем.
Пару слов еще об одном источнике энергии, который мы не должны упускать из виду и который в будущем будет играть колоссальнейшую роль, – это энергия ветра… Грубые прикидки наших ученых говорят, что мы можем с поверхности европейской части СССР получить в течение года 3000 млрд кВт∙ч энергии, то есть мощность, превосходящую все мыслимые мировые потребности в ней, – манифестировал со сцены Г.М. Кржижановский.
Назад в будущее
Кто знает, сбылось бы пророчество одного из отцов советской электроэнергетики, если бы не война? В 1920-30-е наша страна стояла в авангарде развития ВИЭ-технологий. Так, первая в мире ветроэлектростанция с накопителем энергии (инерционным аккумулятором) мощностью 8 кВт была построена в Курске в 1930 году. Вслед за ней в следующем году в Балаклаве появилась и первая в нашей стране сетевая ВЭС на 100 кВт. Дальше – больше! В планах уже замахивались на самую крупную ветроэлектростанцию в мире мощностью в 100 (!) раз больше Балаклавской ВЭС. На Ай-Петринской Яйле в Крыму даже заложили фундамент под вышку для строительства уникальной по тем временам электростанции.
Развивались и другие ВИЭ-технологии. В 1938 году ученики именитого физика А.Ф. Иоффе – Ю.П. Маслоковец и Б.Т. Коломиец – создали первый в нашей стране фотоэлектрический элемент. Тогда же сам Иоффе предложил разработать госпрограмму по установке солнечных панелей на крышах зданий. Однако КПД первых отечественных фотоэлементов едва ли превышал 1%, и идею великого российского ученого посчитали утопией.
А вот в малой гидроэнергетике случился поистине «большой скачок». Просто приведем сухие цифры, говорящие сами за себя. С 1932 по 1940 год количество малых ГЭС увеличилось в 4,5 раза – с 207 до 943 энергообъектов, а их годовая выработка возросла более чем вдвое – с 20 до 49 млн кВт·ч.
Хотя ветро- и малая гидроэнергетика сыграли важную роль в восстановлении разрушенного войной народного хозяйства, речи об их интеграции в союзную энергосистему не шло. Большинство ветроустановок были маломощные (0,7–11 кВт) и использовались для собственных нужд предприятий. А бум в малой гидроэнергетике закончился после 1953 года, когда многие колхозы и совхозы стали присоединяться к общим сетям и отказываться от МГЭС. За следующие 30 лет их число существенно сократилось!
Солнечная же энергетика оставалась чем-то из научной фантастики. Область ее применения была соответствующей. Так, в 1958 году впервые в СССР фотоэлектрические преобразователи из монокристаллического кремния были установлены на космическом аппарате «Спутник-3», и только через 6 лет началось их опытное наземное применение. Первая же крупная солнечная электростанция – Крымская СЭС мощностью 5,7 МВт – появилась лишь в 1985 году и проработала всего 5 лет.
Для раскрытия потенциала энергии солнца и ветра, который был определен еще в советское время, не хватало системной поддержки. Настоящий же бум возобновляемой энергетики в России произошел уже в XXI веке. Отправной точкой стал 2013 год, когда была принята программа стимулирования инвестиций в строительство объектов ВИЭ-генерации, известная как ДПМ ВИЭ. До этого момента в энергосистеме России не имелось значимых объемов солнечной и ветрогенерации. За следующее десятилетие ситуация кардинально изменилась, и по итогам 2022 года совокупная установленная мощность СЭС превысила 2,1 ГВт, а ВЭС – 2,3 ГВт.
Догнать и перегнать?
Вот мы и вернулись в наши дни, на презентацию буклета от АРВЭ. Президиум импровизированной комиссии ГОЭЛРО начал излучать оптимизм, когда зашла речь о будущем возобновляемой энергетики в России. Со сцены под бурные аплодисменты зала прозвучали прогнозы АРВЭ, что к 2050 году совокупная мощность объектов ВИЭ-генерации вырастет в несколько раз. Но до этого, как говорится, надо дожить. Сегодня на повестке дня стоят вполне конкретные вопросы.
В перспективе до 2035 года перед национальной отраслью стоит важнейшая задача – стать конкурентоспособной не только на внутреннем, но и на мировом рынке. Фактически необходимо наверстать все упущенное в ХХ веке. Благо у отечественной отрасли ВИЭ есть устойчивая точка опоры для рывка, – заявил директор АРВЭ Алексей Жихарев.
По прогнозу, представленному в буклете АРВЭ, к 2035 году в России будет около 7 ГВт солнечных и 8 ГВт ветряных электростанций. Это – весьма значимые объемы мощности для Единой энергосистемы страны. Между тем, уже сегодня диспетчеры вынуждены ограничивать выработку СЭС и ВЭС в отдельные часы для сохранения баланса генерируемой и потребляемой мощности. Для дальнейшей интеграции «зеленой» генерации в российскую энергосистему требуется провести большую комплексную работу. Например, в одной только технической части необходимо дальнейшее развитие систем автоматического регулирования перетоков мощности, противоаварийного и дистанционного управления, а также технологий, повышающих пропускную способность действующей сети.
Сегодня нам важно и нормативно, и технологически готовиться к следующему этапу развития ВИЭ, когда СЭС и ВЭС смогут появляться в энергосистеме без специальных мер поддержки. Значит, необходимо начинать проработку интеграционных механизмов, обеспечивающих поддержание надежности работы энергосистемы в условиях роста доли «зеленой» погодозависимой генерации, – отметил директор по энергетическим рынкам Системного оператора Андрей Катаев.
В отличие от эпохи столетней давности, 20–30-е гг. XXI века станут временем не для рывков и соревнований, а для кооперации и планомерной работы участников отрасли. Уже сейчас при непосредственном участии Системного оператора идет обсуждение целевых показателей доли ВИЭ в балансе энергосистемы, которые будут включены в разрабатываемую генеральную схему размещения объектов электроэнергетики до 2042 года. Это позволит определить не только оптимальные интеграционные решения, но и сбалансированную структуру генерации в Единой энергосистеме, которая будет отвечать опережающему экономическому развитию нашей страны. А разве не к тому когда-то стремились создатели плана ГОЭЛРО?
Иван Мишин
* – Все изображения предоставлены Ассоциацией развития возобновляемой энергетики.