Тема возникла не вдруг. По оценкам специалистов, в Иркутской области немало мест, где использование ветряков, мини-ГЭС и т.п. решило бы многие проблемы. А на прошедшем в Иркутске круглом столе «Энергоалюминиевый кластер» своим мнением относительно развития нетрадиционных видов энергии в нашем регионе поделился и Сергей Эмдин, генеральный директор ОАО «Иркутскэнерго». Этим должны заниматься предприятия малого и среднего бизнеса, считает он.

Более 30 тысяч человек в Иркутской области, преимущественно северяне, живут без централизованного электроснабжения. Это около 130 мест - поселки, деревни, села, вахтовые поселки. Чтобы обеспечить их теплом и электроэнергией, областная администрация на доставку топлива для котельных и дизельных электростанций тратит ежегодно миллионы рублей.

«Большой энергетике» прокладывать сети в труднодоступные районы невыгодно. Поэтому в качестве альтернативы предлагаются возобновляемые виды энергии - солнца, ветра и воды. Их развитием должны заниматься предприятия малого и среднего бизнеса, считают иркутские энергетики. Эту точку зрения поддерживает и областная администрация. Однако в европейских странах, где развита подобная энергетика, она жестко субсидируется государством, иначе такие энергоисточники просто нерентабельны.

До сих пор применение энергии солнца, малых водотоков и ветра в массовом сознании считается сюжетом из области фантастики. Хотя в 50-е годы прошлого века Советский Союз шел впереди планеты всей по использованию ветряков и малых ГЭС, было построено несколько станций, применяющих энергию прилива.

Однако сегодня эта система в упадке. В нашей области возродить ее пытаются мастера-энтузиасты в большинстве случаев на экспериментальных установках.

Между тем в арсенале иркутских ученых Института систем энергетики имени Мелентьева СО РАН есть проекты применения так называемой альтернативной энергетики.

- В отличие от других регионов России в Сибири возобновляемые источники энергии (ВИЭ) менее развиты, - говорит Ирина Иванова, старший научный сотрудник института, кандидат экономических наук. - Поскольку, в Сибири, и в частности, в нашей области достаточно и угля, и нефтепродуктов. Но это топливо становится чуть ли не золотым, потому что его приходится доставлять на север по железной дороге, потом по рекам и автозимникам. Хотя рациональнее было бы воспользоваться возобновляемыми источниками энергии. Я имею в виду ветроустановки, энергоустановки, использующие древесное топливо, малые, мини-, и микро-ГЭС (МГЭС). Тем более, сегодня огромный выбор различных установок как отечественного, так и импортного производства.

Оборудование довольно широкого мощностного ряда (от десятков кВт до 1-2 МВт) в России для ветроустановок производят НПО «Ветроэн», НПК «Ветроток», АО «Долина», Рыбинский завод приборостроения; для МГЭС - НПО «Ранд», АОЗТ «МНТО Инсэт» и другие.

ВИЭ ДЛЯ ИЗОЛИРОВАННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ РЕГИОНА

- Наш институт провел ряд исследований и выяснил, где и какой вид ВИЭ лучше всего развивать, исходя из природных ресурсов районов и экономических показателей самих источников, - поясняет Татьяна Тугузова, старший научный сотрудник, кандидат технических наук. - Например, в поселке Онгурены Ольхонского района это ветровые энергетические установки. Мини-ГЭС подойдут для Усть-Кутского и Катангского районов, а также Тофаларии. А на территории Заморья (Братского района) целесообразно рассмотрение либо варианта подключения к системе централизованного электроснабжения, либо энергоисточников, использующих древесные отходы, в частности - мини-ТЭЦ. Ежегодно до 35-40% вырубленной древесины остается на лесосеках в виде порубочных остатков (ветви, обломки стволов, целые деревья). Зачастую именно эти отходы уничтожаются или вывозятся на свалку. Хотя могли бы приносить прибыль.

Если говорить о гидроэлектростанциях небольшой мощности, то они могут иметь различные технологические решения - от традиционных плотинных с водохранилищами суточного или сезонного регулирования до проточных, использующих лишь динамический напор течения в русле. Выбор конструкции зависит от соотношения располагаемой энергии стока, характера нагрузки, особенностей местности.

Применение МГЭС деривационного типа возможно на реках, имеющих достаточный уклон русла для создания необходимого напора воды. В этом случае для работы гидроэлектростанции с помощью канала или трубопровода из реки забирается часть стока (остальная его часть проходит по основному руслу реки), не препятствуя проходу рыбы, разливам реки в пойме в период паводков и т.д. Следует отметить, что большинство рек на территории области в зимний период не перемерзают, и стока реки достаточно для работы МГЭС этого типа.

Русловые МГЭС наплавного типа могут применяться при практически любом рельефе местности. Требуемая минимальная скорость течения - 0,5 м/с. При увеличении данных показателей повышаются эффективность и экономичность установок.

Использование древесины в качестве топлива для производства тепла и электроэнергии актуально, прежде всего, для населенных пунктов, не охваченных централизованным электроснабжением, расположенных в районах со значительными лесными ресурсами, с повышенными затратами на доставку органического топлива либо с высоким экологическим риском при его транспорте и использовании.

Приоритетность использования дров перед углем и дизельным топливом значительно возрастает при учете природоохранного эффекта. Во-первых, это утилизация отходов лесодобычи, оздоровление лесов при стимулировании санитарной рубки, расчистка пожарищ для ускорения возобновления леса. Во-вторых, снижается величина вредных выбросов в окружающую среду.

- Причины недостаточного применения ВИЭ - это высокая стоимость установки (будь то «ветряк» или МГЭС) и неравномерность проявления ресурса во времени, - говорит Ирина Иванова. - В связи с этим, в большинстве случаев ВИЭ не могут полностью заменить существующий энергоисточник, а лишь дополняют его. С другой стороны себестоимость производства электроэнергии на ДЭС достигает космических размеров

- 10-12 руб/кВтєч. Для поддержания допустимого уровня тарифов на электроэнергию для населения в этих пунктах (не более 1,5-2 руб/кВтєч.) из бюджета выделяются значительные средства в виде дотаций на завоз топлива.

С привлечением проектировщиков проводились исследования по оценке экономической эффективности сооружения МГЭС для изолированных потребителей Усть-Кутского района. Так, например, в поселке Боярск себестоимость производства электроэнергии от ДЭС составляет 8,7 руб/кВт/ч. При сооружении МГЭС деривационного типа себестоимость от энергокомплекса (ДЭС+МГЭС) сократится до 2,4 руб/кВт/ч. По нашим расчетам экономия в год составит 750 тысяч рублей за счет вытеснения дальнепривозного дизельного топлива. Проект сооружения МГЭС окупится за шесть лет. 

СТОЛЕТНИЙ ОПЫТ МИНИ-ГЭС

Александр КОШЕЛЕВ

- Рубить просеки под новые ЛЭП на территории национальных парков и особенно заповедников (которых, как известно, в Приангарье достаточное количество), дымить дизелям и угольным котельным - вообще противопоказано, - считает Александр Кошелев, заведующий сектором возобновляемых природных энергоресурсов института, кандидат технических наук. К тому же первый опыт строительства мини-ГЭС и создания настоящей энергосистемы принадлежит нашим, сибирским купцам. Более ста лет назад, в конце 19 века, они привезли в тайгу и установили в районе Бодайбо пять мини-ГЭС суммарной мощностью 2800 кВт. Этого электричества вполне хватало золотодобытчикам.

Ученый настаивает, что в Ольхонском районе, несмотря на ЛЭП, необходимо строить ветряные фермы. Ведь сети протянешь не везде, а установить ветряк можно в любом месте. Кстати, это давно поняли и реализовали немцы. 30% всей энергии Германии - это энергия ветра.

На Байкале дуют постоянные ветра (полный штиль случается очень редко), к тому же рельеф местности позволяет использовать естественные котловины среди холмов на возвышенностях в качестве резервуаров, куда можно накачивать воду для создания насосно-аккумулирующей ветро-гидравлической системы электроснабжения, а заодно и водоснабжения. Ведь парадокс: в Хужире вода в дефиците, ее развозят автоцистернами - и это посреди самого глубокого, самого чистого водоема.

- В штиль можно использовать электроэнергию от ЛЭП, а при избытках ветра энергия пойдет по тем же самым ЛЭП на материк, - поясняет Александр Кошелев. - К тому же энергия ветра очень дешевая. И получать ее гораздо проще.

Принцип действия одного из проектов таков. Когда дует ветер, то вода накачивается в резервуары-бассейны наверху холмов, а на сливе этой воды стоят мини-ГЭС, дающие качественное электричество - когда и сколько требуется.

Такой проект был уже успешно реализован (правда, без использования ветряков) в Польше - в Верхней Силезии для выравнивания стока реки Сола. Это очень интересная и рациональная система: в ночное время идет закачка воды наверх, а днем, когда воду активно потребляют заводы и города, идет слив, и одновременно вырабатываются три четверти использованной на закачку электроэнергии.

Что касается солнечной энергии, то ее целесообразно использовать, прежде всего, для горячего водоснабжения, поскольку солнечное электричество пока раз в десять дороже, чем энергия ветра, хотя для мелких сезонных объектов типа турбаз, пойдет и солнышко.

В середине 90-х годов небольшой проект на базе возобновляемых ресурсов был успешно реализован на Байкале в поселке Большое Голоустное. Американцы в порядке шефства соорудили там энерго-генерирующий комплекс мощностью 600 ватт с использованием солнечных батарей, который мог выдавать до 13 киловатт для насосов котельной. Чудо-установка исправно работала, пока не сожгли аккумуляторы, на замену которых, как видно, не нашлось денег.

Специалисты из ФРГ предлагали поставить на Ольхоне фотоэлектрические генераторы на 60 киловатт. Однако было непременное условие: российская сторона должна вложить в проект около 25% от общих затрат. Денег, увы, и на это не нашлось. Два года назад ленинградским проектным институтом было потрачено более двух миллионов рублей на разработку проекта малой ГЭС для поселка Карам в Казачинско-Ленском районе. Но дальше бумаги дело не пошло.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВЕТЕР В ОНГУРЕНАХ

Однако в Прибайкалье есть удачный опыт работы ветро-солнечной установки. Четыре года назад в поселке Онгурены ее установил Михаил Новожилов. Решил попробовать: а что получится из той теории по электроснабжению, которую он преподавал студентам в ИрГТУ? И установил на крыше своего дома нехитрый аппарат.

Установка проста: на крыше - солнечная батарея, а рядом ветряной генератор - двухлопастная вертушка, укрепленная на прочной мачте, соединенная с электронной системой управления. К ней можно подключить и аккумуляторную батарею, и дизель.

- Сначала в конструкции использовался сделанный в Петербурге агрегат, но качество его не позволяло выдерживать суровые байкальские ветра, - в интервью корреспонденту «Капиталиста» вспоминает Михаил Александрович. - Поэтому я был вынужден применить свои навыки в слесарном и токарном ремесле и в собственном гараже дорабатывал конструкцию ветрогенератора.

В результате только с третьей попытки (дважды «ветряк» падал под напором сармы) удалось нормально установить данный агрегат. Теперь он отлично работает. Энергии хватает для приборов на сейсмостанции, холодильника, телевизора и освещения двух зданий. Себестоимость установки - всего 42 тысячи рублей. Эти средства уже практически себя оправдали. Другая такая установка исправно работала несколько лет до подводки ЛЭП в 17 километрах от Иркутска в частной усадьбе.

СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ: СДЕЛАНО В ИРКУТСКЕ

Разработкой солнечных батарей и особого кремния для них - мультикремния - давно занимается иркутский Институт геохимии. Мультикристаллический кремний способен преобразовывать энергию солнца в электричество с максимальным КПД. Совместно с учеными ИрГТУ воплощается идея производства дешевых солнечных батарей в Иркутской области. Это возможно благодаря недорогой местной электроэнергии и близости сырьевых запасов.

В Восточных Саянах, в Бурятии и Бодайбо добывают кварцит и гранулированный кварц - сырье для изготовления мультикристаллического кремния. В Иркутске можно производить до четырех тысяч тонн этого кремния в год. Для сравнения: этого объема достаточно, чтобы преобразовать в электричество такое количество солнечной энергии, которого хватит на две Иркутские области.

- У нас нет выбора, кроме малой энергетики для развития севера, - убежден Михаил Новожилов. - Небольшие месторождения газа, горные реки, энергия солнца и ветра - вполне доступные источники энергии. У нас есть разработки газотурбинных генераторов, которые быстро монтируются. Есть проекты малых ГЭС, ветросолнечные установки. Причем все это адаптировано к местным условиям, целесообразно экономически и экологически.

Что касается экологии, в Иркутской области продолжают работать небольшие котельные, выбросы которых образуют тот самый смог, нависающий над городами области. Кроме того, такие котельные, работающие на угле, экономически невыгодны. Использование нефти для отопления опасно, поскольку ей при положительных температурах свойственно испаряться, а пары нефти взрывоопасны.

ЕЩЕ АЛЬТЕРНАТИВА - ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЗ

	Петр ВОРОНИН

Петр Воронин, председатель комитета по жилищно-коммунальной политике Иркутской области, убежден, что будущее альтернативной энергетики в области не за ветряками или ГЭС, а за генераторным газом:

- Этот вид топлива получают преимущественно из отходов деревообработки. А лесом у нас область богата. В результате термохимических реакций, происходящих в реакторной зоне газогенератора получается генераторный газ, состоящий из горючих газов (окиси углерода, водорода, метана), балластных газов (углекислого газа и азота), паров воды, некоторого количества пиролизных смол и твердых примесей.

Благодаря высокой эффективности процесса газификации (выход генераторного газа - 85-90%), а также удобству использования газа в качестве топлива, газификация является более чистым и эффективным способом получения тепла, чем сжигание твердого топлива непосредственно в топке котла.

Еще одним важным преимуществом является то, что для работы газогенератора можно использовать топливо низкого качества - опилки, стружки, измельченную кору.

И главное - газогенераторы могут работать на базе ДЭС, которых в области насчитывается 85 штук. Дело в том, что при переходе на генераторный газ мощность дизельного двигателя практически не меняется, зато существенно улучшаются экологические показатели энергетических установок, на 40-50% повышается их моторесурс. Таким образом, затраты на переоборудование минимальны.

К тому же газогенераторы позволяют получать тепловую и электрическую энергию. Они способны вырабатывать 100, 200, 600, 3000 и 5000 кВт. А те же мини-ГЭС менее 500 кВт не производят. У нас же есть населенные пункты, где будет востребовано всего 100 кВт.

ПОВОД ЗАДУМАТЬСЯ

Что препятствует внедрению ВИЭ в России?

В нашей стране до сих пор нет закона по возобновляемым источникам энергии. Соответственно нет ГОСТов и СНиПов по ветрякам, мини-ГЭС и мини-ТЭЦ. Для широкомасштабного применения возобновляемых источников энергии необходима поддержка из федерального или областного бюджетов за счет средств северного завоза.

Кроме того, как отмечают эксперты, производители альтернативной энергии при наличии доступа к общим энергосетям должны иметь возможность продавать энергию по повышенным тарифам, как принято в экономически развитых странах.

Необходимо также создать государственное учреждение, которое бы централизованно занималось вопросами внедрения и размещения ВИЭ. Для их сооружения должны быть объединены проектные организации и производители оборудования: одни занимаются привязкой к местности и к имеющимся электросетям, вторые - разработкой конкретных технологических решений. Существует потребность и в специализированных монтажных организациях.

В этом случае надо использовать опыт передовых стран, который показывает, что крупные производители, например, ветроагрегатов не изготавливают целиком и полностью ветроустановки, а используют комплектующие, производимые в разных странах, что позволяет существенно ускорить процесс проектирования и изготовления ветроагрегатов и значительно снизить уровень первичных затрат. Таким образом, имеет смысл приобретать сложные агрегаты за рубежом, а в России собирать установки полностью.

От редакции

Вполне очевидно, что ВИЭ должны заниматься предприниматели. Почему именно сейчас, хотя тема поднимается давно?

Во-первых, уже принято решение развивать в Иркутской области рекреационную зону. Ветряки или солнечные батареи на Байкале установить гораздо проще, причем в любом месте, чем протягивать ЛЭП или строить дизельные электростанции. И дешевле. К тому же ВИЭ гораздо экологичнее. Для нас фактор экологии, к сожалению, не так важен как для иностранцев. А вот у немцев, англичан, японцев, которые приезжают насладиться красотой жемчужины Сибири, ВИЭ вызовет больше доверия.

С другой стороны, в этом году планируется полностью телефонизировать область. Не за горами переход на цифровое телевидение. А ведь в регионе до сих пор существуют районы, где свет появляется лишь на пять-шесть часов в сутки. С ВИЭ эту проблему можно запросто устранить.

У альтернативной энергетики много плюсов и минусов. Почему ее у нас не так рьяно поддерживают, как в других регионах страны? В нашей области слишком много других видов топлива - угля, нефти, газа. И прерогатива отдается именно им, а не солнцу, воде или ветру.

Вообще, скептицизм по отношению к ВИЭ напоминает отчасти приход управляющих компаний в сферу ЖКХ. Еще три года назад, когда только начинали жилищную реформу, никто не верил, что дворы могут быть благоустроенными, подъезды отремонтированными, чердаки и подвалы чистыми. Жители боялись, что частники их обманут и исчезнут вместе с деньгами. Этого не произошло. А на Ангарск, Саянск, Шелехов, где развивается бизнес управляющих компаний, приезжают посмотреть и перенять опыт со всей России. Поэтому нужен кто-то, кто рискнет и первым попытается сделать бизнес на ВИЭ. А его примеру последуют все остальные.

Или, нужен посыл областной администрации, которая даст указание сверху.

Игорь Соколов

"Капиталист", иркутский журнал для предпринимателей № 3 (13) Июнь - Июль 2006 года

• Число просмотров: 3603