В России проблема энергоснабжения изолированных территорий имеет региональную специфику. Большая их часть расположена в зоне Крайнего Севера, Дальнего Востока и на приравненных к ним территориях, для которых характерны неблагоприятные климатические условия, низкий уровень развития инфраструктуры и острая необходимость в бесперебойном энергоснабжении.

Инновационный сектор энергетики

«До 2030 года распределенная генерация может обеспечить до 70% изолированных и удаленных территорий РФ, — сказала Ольга Новоселова, генеральный директор НП «Распределенная энергетика», координатор ТП «Малая распределенная энергетика». — Распределенная энергетика развивается не благодаря, а вопреки. То есть она взята на вооружение потребителями, но еще не стала государственной политикой. Как мы ни пытаемся убедить регулятора о либерализации рынка электроэнергии в том, что распределенная энергетика должна быть полноценным инновационным сектором российской энергетики, к сожалению, пока в этом вопросе движения мало.

Распределенная генерация может решить проблему энергоснабжения удаленных территорий: например, на Дальнем Востоке, занимающем в составе РФ 40% территории, где проживает 2% населения страны и функционирует 7% мощности и 3% генерации. Однако у собственников генерации нет экономических стимулов, чтобы развивать локальные проекты по энергоснабжению муниципалитетов и регионов. А предложения и готовые проекты, которые можно реализовать на удаленных территориях, уже есть».

Чистый и безопасный СПГ

«Мы поставили целью создать сеть заводов по обеспечению удаленных и изолированных территорий источником экологически чистой энергии, — сказал Сергей Иванов, исполнительный директор Национальной ассоциации СПГ. — Главная задача в продвижении технологий использования сжиженного природного газа — рассказать людям, что это безопасно, удобно и позволяет создать полную автономию в населенных пунктах по теплу, электричеству и газомоторному топливу для автомобилей, что актуально для северных регионов, где с учетом длительных холодов сжиженный природный газ (СПГ) становится безальтернативным видом топлива.

Правительство РФ уже разработало дорожную карту по использованию СПГ. Предусмотрено строительство заводов и предоставление преференций для производителей техники, которые хотят перевести ее на использование газа. Применение этой технологии возможно как в автономных населенных пунктах в рамках газификации, так и на производственных объектах для снижения энергетических затрат. И, конечно, перевод коммунального транспорта в больших городах на СПГ и компримированный газ позволит в несколько раз снизить воздействие на экологию.

Современные способы доставки СПГ позволяют перевозить газ на расстояние до 1000 км по железной дороге, морским путем или по автомобильным дорогам. А благодаря тому, что СПГ по своей технологии сжимается в 600 раз от первоначального объема, его поставки в удаленные регионы могут осуществляться с периодичностью раз в 3–4 месяца».

ВИЭ с социальным значением

Именно на удаленных территориях есть шанс внедрить новые технологии, считает Михаил Смирнов, президент Ассоциации инновационных предприятий в энергетике «ЭнергоИнновация».

В рамках развития новой генерации большой спрос имеют накопители энергии. Применение накопителей электрической энергии производства CAT — «вращающийся резерв», батарейные модули Solar, компенсаторы пиковых нагрузок (Flexgen и Caterpillar). 3D-печать также может быть эффективной для изолированных территорий: в условиях ограниченности завоза любую деталь энергетического оборудования можно будет восстановить с помощью 3D-принтера, и это позволит сократить расходы на транспортировку комплектующих.

Помимо этого, технологии блокчейн для энергетики изолированных территорий позволят создавать децентрализованное хранилище данных для повышения безопасности; совершать платежи, заключать и проверять транзакции, оцифровывать смарт-контракты; исключать посредников в децентрализованных бизнес-моделях. В системе, основанной на технологии блокчейн и интеллектуальных контрактах, потребители могут управлять данными договоров, которые определяют условия потребления электроэнергии. Блокчейн позволит напрямую подключать производителей к получателям и тем самым децентрализовать систему торговли энергией. На этих принципах и должен быть построен проект «Зеленый тариф», в рамках которого государство готово покупать электроэнергию у частных лиц, а ее излишки будут отдаваться в общую сеть, за что и будет начисляться оплата производителям. Наряду с этим будут востребованы роботы для диагностики и обслуживания высоковольтных ЛЭП и роботы для очистки солнечных панелей», — рассказал Михаил Смирнов.

«Распределенная генерация имеет одно хорошее свойство: ее можно построить непосредственно у потребителя, хотя нужно соблюдать баланс с традиционной энергетикой там, где это будет действительно эффективно, чтобы не было ущерба для Единой энергосистемы, — считает Дмитрий Степанов, заместитель генерального директора ООО «Альтрэн», заведующий базовой кафедрой «Технологии ветроэнергетики» Ульяновского государственного технического университета. — На изолированных территориях экономика распределенной энергетики гораздо лучше себя проявляет.

Водород — не блажь

Внедрение проектов по распределенной генерации в нашей стране продиктовано объективной необходимостью. Это подтверждает общемировой тренд — за рубежом более десятилетия развиваются такие направления, как водородная энергетика.

О российских решениях по водородной энергетике

В России тоже приняты планы по развитию водородной энергетики до 2024 года, создан Консорциум по водороду, запущен проект по Арктической водородной станции, «Росатом» планирует избыток водорода на Кольской АЭС направить в качестве топлива на поезд на Сахалин. И коль скоро будут избыточные мощности на остальных российских станциях, то они будут успешно использоваться для генерации водорода в ближайшие годы как для России, так и для других стран. Как считает Денис Урманов, к. т. н., заместитель генерального директора по науке ООО «Совтест АТЕ», член подкомитета по малой генерации Общероссийской общественной организации «Деловая Россия», в ближайшие несколько лет водород станет более доступным для эксплуатации, в том числе и по цене.

Солнце и ветер — прерывистые источники энергии, они не могут полностью гарантировать бесперебойность генерации, значит, нужен такой постоянный источник, который обеспечит подачу электроэнергии. В этом плане правильным вариантом будет создание гибридных установок, которые включают в себя и ветряки, и солнечные батареи, и водородные установки, и генераторы водорода, и системы накопления энергии. Для сведения: водород обеспечивает в 3 раза большую энергетическую плотность в топливных элементах, чем дизель.

«Водородная энергетика будет уже завтра, хотя в разных отраслях это произойдет по-разному», — считает Юрий Добровольский, д. х. н., профессор Центра компетенций НТИ по технологиям новых и мобильных источников энергии, Институт проблем физической химии Российской Академии наук (ИПХФ РАН).

Тоннельный «потенциал»

«Для малых ГЭС свойственна деривационная схема создания напора — без водохранилища и без регулирования воды, которая подается в гидроагрегаты. Экологически — это безопасная технология, и она уже реализована во многих удаленных и изолированных регионах страны», — Яков Бляшко, генеральный директор ЗАО «Межотраслевое научно-техническое объединение ИНСЭТ», полагает, что на удаленных территориях можно использовать малоосвоенный потенциал малых ГЭС.

«Самый простой проект, который можно реализовать на основе малых ГЭС», должен иметь оросительное водохранилище и водосброс и за счет этого — круглогодичную выработку электроэнергии. Пример технологически простого решения — малая ГЭС на канализационных сбросах — разработан для Подольска, когда на канализационных сбросах вырабатывается электричество. Учитывая, что большинство российских городов стоит на высоких берегах рек и канализационные сбросы идут преимущественно в реки, решение по использованию канализационных сбросов — весьма эффективно.