Анатолий Копылов - Экономика ВИЭ. Издание 2-е, переработанное и дополненное

• Название: Экономика ВИЭ. Издание 2-е, переработанное и дополненное
• Автор: Анатолий Копылов
• Жанр: Прочая научная литература

В книге раскрываются основные аспекты и факторы развития энергетики на основе ВИЭ как в мире, так и в России. Рассмотрены теоретические и методические основы и подходы к формированию систем поддержки ВИЭ, а также особенности национальных схем поддержки. Описана история формирования, актуальное состояние и характерные особенности системы поддержки ВИЭ в России, а также приведён детальный анализ структуры и уровня затрат генерирующих объектов ВИЭ по различным технологиям генерации.

---

Сценарий 2. Для описания Сценариев 2 и 3 возможного развития возобновляемой энергетики в России по технологиям и периодам были использованы предложения специалистов компании ОАО «РусГидро», в которых предлагалась разбивка соответствующих российских объёмов установленной мощности и производства электроэнергии на основе ВИЭ (Таблица 9) в соответствии со сложившейся на 2009 г. структурой мощностей ВИЭ и объёмов производства энергии по технологиям в мире за 2008 г. В основе такого подхода лежало допущение, что поскольку Россия обладает практически всеми видами ВИЭ примерно в том наборе и пропорциях, которые характерны для всего мира, то вполне оправдано будет распределить объёмы генерации в России примерно в тех же объёмных пропорциях, что и в мире.

Объёмы возможной мощности и объёмов генерации энергии на основе ВИЭ в Сценариях 2 и 3 (Таблица 12) были даны в двух вариантах: оптимистическом и реалистическом, а также в сравнении с показателями 2008 г. для России. Необходимость в таком разделении была вызвана требованием оценки степени реалистичности тех объёмов генерации энергии на основе ВИЭ и объёмов установленной мощности, которые вытекают из вычисленных индикаторов долгосрочных целей. Реалистичная версия сценария, составленного экспертами ОАО «РусГидро», стала в рассматриваемом нами наборе сценариев далее Сценарием 2, а оптимистичная версия – Сценарием 3 моделирования.

В обоих сценариях реализации долгосрочных целей развития энергетики ВИЭ для России при расчёте показателей были использованы средние сложившиеся КИУМы установок по различным технологиям, например, для ветростанций – 25%, для малых ГЭС – 40%, для солнечных электростанций – 16%66 и др. На основе использованных показателей КИУМ и общего объёма производства энергии на основе ВИЭ на соответственно 2015 и 2020 гг. были рассчитаны показатели объёма установленной мощности, необходимой для производства электроэнергии по соответствующей технологии к указанному году.

Кроме этого были учтены некоторые другие известные тогда обстоятельства: запланированное ОАО «РусГидро» строительство Северной ПЭС мощностью 12 МВт как единственного объекта приливной энергетики на рассматриваемый период. Не предполагалось быстрое развитие геотермальной энергетики на Дальнем Востоке в силу ограниченного спроса на электроэнергии и некоторые другие.

В Сценарии 2 доля энергии МГЭС и станций на основе биомассы и биогаза в общем объёме энергии на основе ВИЭ была относительно небольшой, что, применительно к МГЭС, отражало экспертное мнение специалистов ОАО «РусГидро» относительно практической возможности по проведению изысканий, проектированию и строительству малых ГЭС в России в требуемых вводимыми объёмами масштабах. Те же факторы лежат в основании оценки объёмов производства на станциях на основе биомассы. Существенно увеличилась доля энергии на основе энергии солнца (фотопреобразование), что стало результатом оценок экспертов ЗАО «Хевел». Однако общий объём производства энергии на основе ВИЭ в данном сценарии ниже долгосрочных целей, установленных в Распоряжении Правительства №1-р. Поэтому данный консервативный сценарий можно условно назвать «реалистичным».

Составляя всего 52,2% от объёма производства по Сценарию 3, по стоимости поддержки его доля составила уже 56,8%. По отношению к первому сценарию объём производства меньше на 42,1%, но стоимость выше на 42,7%.

Сценарий 3. Как уже отмечалось выше, данный сценарий также был основан на допущениях и ограничениях по экспертным оценкам ОАО «РусГидро» и экспертов ЗАО «Хевел». В нём существенно увеличился объём производства энергии на наземных ВЭС за счёт более агрессивных целей и за счёт этого общий объём производства энергии на основе ВИЭ в Сценарии 3 несколько превышает целевые индикаторы Распоряжения Правительства №1-р от 2009 г. Поэтому данный сценарий может быть назван «оптимистичным».

Сценарий 4 также, как и Сценарий 5 основаны на другом, чем Сценарии 1—3 подходе, а именно, на оптимизации структуры производства энергии с установлением ограничения по величине общей суммы стоимости поддержки, который описан автором ниже. Такой подход был нами рассмотрен в связи с предложенным в тот момент Минэкономразвития России условием поддержки предложений Минэнерго России по мерам поддержки в виде максимальной величины роста среднеотпускных цен конечным потребителям в размере 6,7% в среднем. Это ограничительное условие, выраженное в процентах, было нами трансформировано в абсолютную величину суммы такого ограничения через прогнозируемую величину среднеотпускной цены конечным потребителям на 2020 г. и объёмов прогнозируемого потребления в том же 2020 году. Однако при сохранении этого принципиального условия неизменным, другие условия моделирования этих двух сценариев различаются.

В Сценарии 4 формирование структуры распределения объёма производства энергии на основе ВИЭ по технологиям происходило без каких-либо условий и ограничений, кроме экономических зависимостей. В результате целый набор технологий с самыми высокими усредненными затратами не попал в итоговый результат технологического набора модели.

В Сценарии 5 нами уже были наложены ограничения модели в виде минимальных объёмов производства по тем технологиям, которые не попадают иначе в набор из-за более высоких усредненных затрат на производство энергии.

Один из важных аспектов анализа обсуждаемой политики поддержки ВИЭ в России является устойчивость такой схемы. Этот аспект проблемы поддержки стал в 2008—11 гг. «горячей» темой обсуждения экспертами после того, как несколько стран-участниц Европейского Союза обнаружили, что их системы поддержки ВИЭ обернулись тяжёлым и не всегда социально приемлемым и экономически оправданным бременем для общества.

Чтобы оценить устойчивость системы поддержки, предложенная модель работала, оптимизируя сочетание видов генерации по стоимости, накладывая при этом ограничение на полную суммарную стоимость развития генерации на основе ВИЭ. Эта верхняя планка общей стоимости в схеме поддержки ВИЭ должна была быть определена совместно с Федеральной службой по тарифам РФ и (или) Министерством экономического развития России (если не использовать тот ограничитель, которые был нами описан выше), чтобы принять во внимание уровень, который считается социально приемлемым для общества. Полученное сочетание объёма генерации с разбивкой по технологиям даст информацию о максимальном проникновении энергии на основе ВИЭ, чтобы гарантировать условие устойчивости схемы и то, насколько она совместима с существующими целями по доле энергии на основе ВИЭ в конечных балансах потребления страны.

Этот сценарий может быть далее дополнен введением минимальных долей в балансе для тех технологий, которые могут стоять перед риском того, что будут исключены из процесса оптимизации по причинам чрезмерных затрат (это могут быть солнечные тепловые технологии или некоторые виды биомассы). Обеспечение минимальной доли в балансе для таких технологий обеспечивает дополнительное преимущество в виде получения полного комплекта фиксированных тарифов (далее – ФТ), основанных на различных технологиях, которые могут также служить для сравнений с другими сценариями или чувствительностью.

Модель оптимизации работает следующим образом: каждая кривая предложения ВИЭ обеспечивает ожидаемый уровень проникновения для каждой проанализированной технологии «t» как функция ФТ, определённого для технологии (FiTt)

                                   Vt= f (FiTt)

Полная стоимость для страны:

                                  TC = Σ Vt * FiTt

и соответствующий уровень проникновения в национальном масштабе будет равен:

                                  VN = Σt Vt

где:

Vt: объём технологии «t»

FiTt: ФТ для технологии «t»

TC: полная стоимость для получения уровня Vt

VN: уровень проникновения ВИЭ в стране

Предложенная модель предоставит набор тарифов FiT*, которые позволяют достичь национального уровня VN с наименьшими затратами, т. е. решить проблему оптимизации:

                                   Max {VN}

при условии, что:

Vt ≥ минимальный целевой уровень проникновения технологии t

TC ≤ верхняя граница итоговых затрат

Сводные результаты расчётов по всем пяти сценариям приведены в Таблице 13. Результаты моделирования представляются в разрезе всех трёх видов поддержки: фиксированный тариф на энергию ВИЭ, фиксированная надбавка к рыночной цене и ежемесячная плата за мощность. С экономической точки зрения величины маржинальных общественных затрат на производство электрической энергии на основе ВИЭ представляют только последние две формы выплат. Несмотря на различие формы, по своей суммарной величине за весь годовой период они равны, поэтому в самой таблице приведена только величина надбавки. Такие же годовые результаты получены и для величины платы за мощность.