Валерий Стенников: «Альтернатива в экономии»

Многочисленными экспертами и СМИ не первый год муссируются пророчества о грядущем энергетическом кризисе. И хотя сейчас общественное внимание отвлечено структурной перестройкой экономики и финансовой отрасли, а рост экономики ведущих промышленных держав приостановился, у экспертов нет сомнений – новый скачок цен на энергию неизбежен. Ведущие мировые державы стремятся диверсифицировать свои экономики за счёт альтернативных источников энергии. Энтропия растёт. Но как обстоят дела с альтернативной энергетикой в нашем регионе? Нужна ли она Иркутской области? Об этом «ИТГ» рассказал заместитель директора иркутского института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Валерий Стенников.

- Валерий Алексеевич, в чём, на ваш взгляд, главные достоинства возобновляемых источников энергии?

- Если говорить о нашем регионе, то наибольшую пользу альтернативная энергия может принести в северных районах области. Такая энергия наиболее оптимальна для маломощных децентрализованных потребителей. Экономическая целесообразность здесь складывается их трёх факторов: снижения зависимости отдалённых районов от завоза топлива, сокращения расходов бюджета, а также повышения качества и надёжности энергоснабжения. Наиболее перспективными для Прибайкалья способами получения энергии можно назвать малые и мини-ГЭС, ветро- и гелиоустановки, а также ТЭЦ на древесных отходах. Однако, ирония в том, что в районах, где альтернативная энергия бы пригодилась, добывать её либо невозможно, либо непродуктивно. Возобновляемые ресурсы экономически необходимы в отдалённых районах, куда очень сложно и дорого завозить топливо или тянуть ЛЭП. Но наиболее выгодно альтернативную энергию производить на юге, где уже есть дешёвое централизованное электроснабжение и развитая инфраструктура. Технически суммарная мощность возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в области оценивается в 5 МВт. Однако лишь не более 15% потенциала приходится на Усть-Кутский и Катангский районы, где альтернативная энергия бы пригодилась.

- В чём же главная сложность применения возобновляемых источников энергии?

- Тут следует выделить два момента. Первый - неравномерность появления этих ресурсов. Обычная ситуация с ВИЭ: они появляются тогда, когда меньше всего нам нужны, и напротив, когда в них появляется необходимость, ресурс не работает. Взять, например, такой нетрадиционный ресурс как малые или микро-ГЭС. На первый взгляд, их легко использовать на севере, богатом гидроресурсами. Однако зимой реки замерзают, и ГЭС работать не может. Приходится использовать какой-то другой источник энергии. А основное потребление энергии приходится на зимнее время. Из-за короткого зимнего дня требуется больше света, из-за холодов необходимо отопление. Соответственно ВИЭ приходится дублировать традиционными источниками энергии. Пик потребления не совпадает с пиками наличия возобновляемой энергии.

Второй - высокие капиталовложения. Инвестиции в альтернативную энергетику дороги. Например, для того чтобы получить эту энергию, недостаточно иметь только приёмники. Мы должны её где-то накапливать, либо должны иметь второй источник питания. Сегодня доступных малогабаритных аккумуляторов ещё не существует. Конечно, промышленность довольно быстро развивается, в перспективе мы сможем накапливать энергию, и когда надо - отдавать. Но пока мы можем использовать только химические аккумуляторы. Разумеется, существует вариант с гидроаккумулирующими ГЭС. То есть сохранять кинетическую энергию, закачивая воду в бассейн, а впоследствии скачивать и получать энергию через турбины. Но тут мы сталкиваемся с обычными в таких случаях трудностями отчуждения территории для бассейна.

- А может, экономически более выгодно построить как можно больше альтернативных установок на юге, где это возможно, тем самым получая массу дешёвого электричества, а затем поставлять избыток энергии на север с помощью ЛЭП, например?

- Конечно, все эти вопросы рассматриваются, и при выработке стратегии всегда прорабатывается несколько вариантов: использовать там дизельную станцию, традиционный ресурс энергоснабжения, или возможности протянуть туда ЛЭП. Расчёты показывают, что это категорически нецелесообразно. Ни одно предприятие или частное лицо не потянет последующих тарифов на электричество. Поэтому мы вынуждены строить там дизельные станции, завозить топливо.

- Вероятно, разрабатываются или существуют какие-то другие способы получения энергии, которые теоретически могли бы помочь населению нашей отдельно взятой области?

- Безусловно, проекты существуют. Допустим, есть насосы, которые используют разницу температур воздуха. Но для того чтобы их использовать в тех объёмах, которые нам необходимы, требуется задействовать массу ресурсов. Скажем насос, который работает на перепаде температур, тоже требует электроэнергии. Не много, но, тем не менее, её нужно где-то дополнительно производить. Однако рентабельнее использовать дизельную ЭС, ведь тепло этой станции можно факультативно использовать для обогрева. В Байкальске мы рассматривали возможность обогрева города за счёт тепла байкальской воды. Но расчеты показали, что объёмы воды, которые требуется перекачивать, чтобы снять должный объём тепла, огромны. А рентабельность предприятия равна цене электрокотельной. С байкальской воды зимой можно снять не более полутора градусов тепла, потому что вода пресная, и если её охлаждать до нуля градусов, она замерзает. А вот другой пример. В Стокгольме, величиной населения сравнимом с Иркутском, половина города отапливается за счёт таких тепловых насосов. Всё потому, что Стокгольм стоит на море, а солёную воду можно охлаждать до минус четырёх градусов. Рентабельность повышается за счёт большей разницы температур.

И всё же у нас есть демонстрационная установка подобного типа в Байкальском музее Листвянки, которую мы установили совместно с институтом теплофизики. Байкальская вода, которая дважды в день закачивается в аквариум с байкальскими нерпами, не сливается непосредственно в Байкал, а используется в тепловом насосе, мощности которого хватает на обогрев всего четырёхэтажного здания музея. До этого музей отапливался электрокотельной, потреблявшей в три раза больше энергии, чем тепловой насос.

- Какие ещё существуют проекты альтернативной энергетики в области?

- Помимо основной работы, я являюсь председателем совета по энергоэффективности при губернаторе области. В рамках совета, в частности, прорабатывается проект «умного дома» в Ангарске. Там тоже предполагается установка теплонасоса, но уже по другому принципу - будет использовано тепло грунта. На глубину 30 метров, где температура всегда положительна, пробивается скважина, тепло за счёт циркуляции воздуха поднимается и обогревает дом. Помимо этого дом будет использовать фотоэлементы для обогрева с помощью солнечного тепла. Также планируется развернуть интегрированный комплекс в посёлке Онгурёны. Комплекс будет одновременно использовать энергию ветра, солнца, а также дизельную установку. То есть, в периоды отсутствия ветра и солнца будет работать дизельная станция, в остальное время будет использована энергия стихий.

- Можно ли говорить о том, что альтернативная энергетика области нужна и развивается?

-- Следует сразу подчеркнуть, что все упомянутые ранее проекты – не коммерческие, а скорее социального характера. Во всём мире альтернативная энергетика поддерживается государством. Государство либо инвестирует, либо платит проценты за кредиты, либо субсидирует тарифы населению. Без поддержки государства коммерциализация этих проектов нерентабельна, а соответственно невозможна. Взять солнечную установку. Тариф окупаемости – от 8 до 17 рублей за киловатт-час. Для сравнения, тариф иркутской ГЭС – от 40 копеек до рубля. Альтернативная энергетика требует огромных капиталовложений. Нашим институтом были рассчитаны экономические показатели самых экономически выгодных проектов альтернативных источников энергии. Так установка в Братском районе мини-ТЭЦ на древесных отходах, суммарной мощностью в 4 МВт потребует 1,5 миллиардов суммарных инвестиций, со сроком окупаемости в 15 лет. Ветроэнергетическая установка в Ольхонском районе с тем же сроком окупаемости обошлась бы в 25 миллионов. Однако банковский кредит выдаётся проектам с окупаемостью не более восьми лет. Именно восьмилетняя окупаемость и считается эффективной в энергетике. Но на сегодняшний день в Иркутской области фактически работают лишь мини-ТЭЦ на древесных отходах некоторых деревообрабатывающих предприятий и ряд ветроустановок на метеостанциях отдалённых районов.

- Дело упирается только в деньги?

- Не совсем. Как мы уже знаем, потребность районов области в топливе намного превосходит суммарные мощности, которые способны теоретически дать возобновляемые источники энергии в этих районах. Наш институт оценил потенциал, технические возможности и вероятный объём энергии в регионе. Так годовая потребность Катангского района составляет 1288 тонн условного топлива, а суммарная мощность экономически оправданных мини-ГЭС в перспективе не превысит 80 тонн, соответственно, 1165 тонн условного топлива в район так или иначе придётся ввозить. Вдобавок, не стоит забывать, что для каждого источника энергии существуют технические нормативы. Например, для постройки эффективной ветроустановки среднегодовая скорость ветра должна быть не менее пяти метров в секунду. Та же ситуация с солнечными ЭС. Конечно, использовать имеющиеся ресурсы необходимо, но полностью удовлетворить потребность в энергии только за счёт альтернативных источников на данный момент невозможно.

- Есть варианты выхода из сложившегося положения?

- Конечно. Прежде всего - политика энергосбережения. Простые оценки показывают, что Иркутская область, в случае реализации экономически выгодных уже сегодня мероприятий по энергосбережению, может потреблять в три раза меньше энергии. Мы проживаем в суровых условиях и потребляем огромное количество тепла. Сокращение потребления тепла, даст нам мощнейший эффект. Стоит, допустим, поставить температурные регуляторы на батареи отопления и человек уже не будет открывать в квартире форточку, чтобы охладить помещение. Весной-осенью в форточку уходит масса тепла, то есть, опять таки, энергии. Таким образом, получается, что солнечную батарею принято демонстрировать из соображений престижа, а кропотливая ежедневная работа по фактическому энергосбережению мало кому интересна. А ведь простой стеклопакет на окне позволяет экономить массу ресурсов.

- И всё же, за какими источниками альтернативной энергии ближайшее будущее?

- Я думаю, что это будут интегрированные системы, которые в комплексе включают разные виды ресурсов. Ветер, солнце, вкупе с топливом: углём, газом. Используя разные виды ресурсов, можно будет получать не только электричество и тепло, но и холод, а также топливо для бытовых нужд. Интегрированная система на основе компьютерного управления, которая будет самостоятельно решать, какой ресурс необходимо использовать для того или иного вида деятельности, поможет организовать процесс энергоснабжения наиболее эффективно. И потом, я считаю, что это должна быть концепция с привлечением потребителя к управлению. Если сегодня схему потребления нам диктует поставщик, то в будущем именно потребитель будет диктовать спрос технически. До сих пор мы пытаемся с поставщиком договориться устно. Но в энергосистеме работают профессионалы, они, так или иначе, давят на потребителя. Записывают в договоры потери тепла, лишние киловатт-часы. Поскольку потребитель недостаточно квалифицирован и не может противостоять нашим монопольным системам, он платит за всё. Введение интегрированных систем позволяет потребителю общаться с поставщиком на иных, более выгодных условиях.

- И провокационный, неудобный для многих учёных вопрос. Когда мы, наконец, сможем использовать термоядерную энергию?

- Самое любопытное, что на данном этапе нашей стране «термояд» вообще не нужен. В Иркутской области настолько холодно, для нашего обогрева необходимо столько тепла, что на этом самом тепле мы можем вырабатывать электроэнергию, которой с избытком хватит на все наши нужды. И вообще я думаю, что развитие энергетики идёт по пути автономизации. Огромные электростанции нужны в ограниченном количестве, в основном, для покрытия значительных мощностей, таких как алюминиевые заводы. Для иных нужд требуются менее громоздкое оборудование. Процесс пошёл уже сегодня, в рамках то же коттеджной застройки.

Будущее за локализацией и миниатюризацией. Это будет батарейка в кармане, которая даст возможность получать электрическую и тепловую энергию. Будут малые турбины. Вспомните, ведь ещё десять лет назад иметь персональную переносную дизельную установку было фантастикой. А сегодня они доступны едва ли не каждому. Ещё 10 лет назад стоимость киловатт-часа с ветроустановки была около 50 рублей, то сегодня стоимость в 5 раз меньше. Появляются новые материалы, производство ставится на поток. Но на сегодняшний день, не смотря на то, что возобновляемые источники энергии внесены в федеральный закон об энергосбережении и в областную программу энергосбережения, широкое применение и коммерциализация нетрадиционной энергетики экономически не выгодна.