ВИЭ для простых смертных: электрогенерация в частном секторе

Как обычный человек может способствовать развитию возобновляемой энергетики? Наиболее очевидный ответ – через микрогенерацию, то есть, например, установив солнечные панели на крыше собственного дома. Единого четкого определения микрогенерации в мире не существует. Как правило, под ней понимают системы небольшой мощности, которые производят электрическую или тепловую энергию для частного жилого дома. И в основе подавляющего большинства таких систем лежат солнечные фотоэлектрические панели.

Статья подготовлена специально для 74 номера издаваемого «БЕЛЛОНОЙ» журнала «Экология и право».

 

Микрогенерация развивается в мире уже около трех десятков лет. В не самой солнечной Великобритании насчитывается свыше 0,9 млн домов, оборудованных солнечными фотоэлектрическими панелями с установленной мощностью менее 10 кВт, при численности населения страны 66 млн человек. В Германии с населением 82 млн человек число таких установок уже превысило 1 млн. В США (327 млн человек) имеется около 1,5 млн «солнечных» крыш, а в Австралии (25 млн человек) – 2 млн.

Микрогенерация, как и большая генерация за счет ВИЭ, долгое время поддерживалась через специальные высокие «зеленые» тарифы (feed-in tariff). В настоящее время многие страны отменили «зеленые» тарифы для промышленных объектов в связи со значительным ростом конкурентоспособности технологий ВИЭ, но еще сохраняют их для микрогенерации. Хотя для микрогенерации «зеленые» тарифы сейчас уже далеко не так выгодны, как прежде.

Личная электростанция

Следует отметить, что не все физические лица могут позволить себе микрогенерацию. Во-первых, в современном мире 55% населения проживает в городах, а в городах сейчас преобладает многоэтажная застройка. Площадь крыш многоэтажных домов не является достаточной для обеспечения собственной солнечной генерацией всех жителей, а крыши домов меньшей этажности могут быть слишком затененными. Что касается иных способов генерации электроэнергии за счет ВИЭ (ветрогенерация, малая гидрогенерация и т. д.), то городские условия подходят для них еще в меньшей степени. Крыши одноквартирных домов тоже не всегда пригодны для микрогенерации, поскольку дом может находиться в тени деревьев, угол наклона крыши, а также тип кровли могут быть неподходящими и т. д.

Если посмотреть на стоимость микрогенерации, то она существенно превышает стоимость кооперативного и промышленного производства энергии за счет ВИЭ. По данным последнего отчета Lazard, в 2018 году 1 кВт∙ч солнечной фотоэлектрической генерации на крышах домов (средняя установленная мощность установки 5 кВт) обходился в 16,0-26,7 цента США, в то время как для кооперативов значение этого показателя составляло 7,3-14,5 цента, а для промышленных электростанций – 4,0-4,6 цента (здесь приводятся значения показателей приведенной стоимости электроэнергии (LCOE), которая учитывает все капитальные и операционные издержки, а также стоимость капитала. – Прим. авт.).

К счастью, современные возможности граждан, желающих перейти на ВИЭ, не исчерпываются микрогенерацией.

Кооперативное владение

В Европе и Северной Америке получили распространение энергетические кооперативы, члены которых совместно владеют и/или управляют объектами возобновляемой генерации. Такие кооперативы популярны в Германии, Дании, США и многих других странах. В их реализации часто принимают участие специализированные девелоперы проектов.

В Германии кооперативы из 10 и более физических лиц, которым принадлежит не менее 51% голосов, могут участвовать в энергетических аукционах. Такие кооперативы могут строить ветроэлектростанции до шести ветроэнергетических установок с общей мощностью до 18 МВт. Через участие в таких кооперативах, наряду с использованием микрогенерации за счет ВИЭ, граждане Германии принимают непосредственное участие в переходе на возобновляемые источники энергии.

Кооперативное владение генерирующими мощностями ВИЭ может быть очень выгодным. В результате агрегирования спроса можно добиться более низких цен на оборудование, объект можно разместить на более подходящей площадке, чем крыша или двор жилого дома, владельцу не нужно самостоятельно организовывать работы по ремонту и обслуживанию оборудования, получать разрешения, а в некоторых случаях, особенно это практикуется в США, клиент при переезде на новое место жительства может «забрать» свою «зеленую» энергию с собой.

В США достаточно популярны «зеленые» программы энергосбытовых компаний. Их суть заключается в том, что энергосбытовая компания предлагает своим клиентам частично или полностью перейти на ВИЭ на добровольной основе за определенную надбавку к стандартному тарифу. Например, клиенты могут перейти на ВИЭ на 25%, 50% или 100%, причем они могут как перейти на «зеленую» программу, так и отказаться от нее в любое время. Энергосбытовая компания при этом либо самостоятельно генерирует электроэнергию от ВИЭ, либо осуществляет закупки у специализированных поставщиков. Надбавка за использование ВИЭ называется «зеленым» тарифом энергосбытовой компании (его не следует путать с обычным «зеленым» тарифом – feed-in tariff, который долгое время служил ключевым инструментом поддержки ВИЭ во многих странах и представлял собой законодательно установленный (высокий) тариф на электроэнергию, произведенную за счет ВИЭ. – Прим. авт.).

Такой тариф утверждается комиссией по вопросам деятельности коммунальных служб штата. «Зелеными» программами могут пользоваться и компании, и домохозяйства.

Национальная лаборатория возобновляемой энергетики США (NREL) собирает данные по таким программам начиная с 2000 года и ежегодно выпускает рейтинги топ-10 программ по объемам продаж, по числу участников, по доле клиентов энергосбытовых компаний, частично или полностью перешедших на ВИЭ. По данным лаборатории, в 2000 году доля подписчиков «зеленых» программ в общей численности клиентов энергосбытовых компаний не превышала 4,7%, а общее число подписчиков
топ-10 программ составляло 82,6 тыс. В 2017 году значения этих показателей возросли соответственно до 19,44% и 626,4 тыс. Размер «зеленого» тарифа сильно варьируется в зависимости от программы – от 0,1 до 6,4 цента за кВт∙ч.

Социальные программы…

В мире появляются программы ВИЭ для малообеспеченных семей. Например, в конце 2018 года Управление по исследованиям и разработкам в области энергетики штата Нью-Йорк одобрило финансирование девяти кооперативных солнечных электростанций в рамках своей программы «Солнечная энергетика для всех». При реализации этих проектов 7 тыс. жителей штата с низким уровнем доходов (для домохозяйства из одного человека – до 28 692 долл. США в год до уплаты налогов) станут «подписчиками» солнечных электростанций. Они получат подписку на долю в проекте бесплатно и продолжат, как и прежде, потреблять электроэнергию из сети, при этом они будут ежемесячно получать вычеты из своих счетов за электроэнергию в зависимости от того, какой объем «зеленой» электроэнергии был произведен их проектом и поставлен в сеть.

И это далеко не первый подобный проект. Например, в штате Колорадо в 2015 году были запущены пилотные солнечные электростанции (СЭС) общей мощностью 1,5 МВт, которые обслуживают 380 домохозяйств с низким уровнем доходов. Проект был профинансирован Энергетическим управлением штата Колорадо и местными энергосбытовыми компаниями. Однако в данном случае энергосбытовые компании сами производили электроэнергию на принадлежащих им солнечных электростанциях. Согласно оценкам, за счет подписки на проекты СЭС домохозяйства имели возможность сокращать счета за электроэнергию на 15-50%, или в среднем на 382 долл. США в год.

…и новые технологии

Несмотря на появление различных альтернативных путей индивидуального перехода на ВИЭ микрогенерация продолжает успешно развиваться, и регуляторы во многих случаях по-прежнему способствуют этому. Например, в Калифорнии начиная с 2020 года строительные компании будут обязаны оборудовать новые жилые дома солнечными панелями, кроме тех домов, где это противоречит здравому смыслу (например, если дом значительную часть светового дня находится в тени). Калифорния стала первым штатом США, который принял подобное правило. В 2017 году солнечными панелями было оборудовано 9% калифорнийских одноквартирных домов.

Для успешной интеграции многочисленных объектов переменной микрогенерации в сеть требуются новые технологии. Например, нужны виртуальные электростанции, которые управляют работой распределенной солнечной и ветровой генерации, а также накопителей и электромобилей. Так, если в одном районе города наблюдается пик потребления электроэнергии, необходимо на несколько минут направить электроэнергию из накопителей в сеть или прекратить зарядку электромобилей. Именно такие задачи в автоматическом режиме решают виртуальные электростанции, объединяющие огромное количество распределенных объектов. Переход к таким методам управления требует создания нового программного обеспечения и дополнения микрогенерации накопителями.

Таким образом, индивидуальный добровольный спрос на возобновляемые источники энергии способствует развитию новых технологий, появлению новых бизнес-моделей, ориентированных на удовлетворение такого спроса, а также содействует появлению новых социальных инициатив, направленных на повышение благосостояния малообеспеченных семей, которые тратят существенную часть своего дохода на оплату счетов за электроэнергию. Более того, переход физических лиц на ВИЭ существенно меняет энергосистему и роль индивидуального потребителя в ней.

Дом, милый дом

Россия, конечно, сильно отстает от мира как в области возобновляемой энергетики в целом, так и по части создания механизмов перехода на ВИЭ для домохозяйств. Пока в России получила некоторое развитие лишь автономная микрогенерация, то есть генерация без подключения к сети. Например, компания «Своя энергия» реализовала ряд проектов в Краснодарском крае, оборудовав домохозяйства, дачи, крестьянско-фермерские хозяйства и гостевые дома солнечными панелями и малыми ветроэнергетическими установками. Установленная мощность таких проектов достигает нескольких киловатт.

Помимо этого, имеются некоторые единичные случаи реализации экзотических для России проектов микрогенерации. Например, несколько лет назад в Москве на крыше одного из многоквартирных домов в районе Чертаново Центральное были установлены четыре солнечные панели и аккумуляторы. Это оборудование обеспечивает круглосуточное освещение в подъезде и работу видеокамер. В результате нововведения расходы на освещение сократились в 150 раз, до 557 рублей в год. Проект удалось реализовать благодаря договоренности жильцов, управляющей компании и управы района.

В феврале 2019 года Государственная дума приняла в первом чтении закон о микрогенерации (проект ФЗ № 581324-7 «О внесении изменений в Федеральный закон „Об электроэнергетике“ в части развития микрогенерации»). Под микрогенерацией в нем понимаются объекты по производству электроэнергии с установленной мощностью до 15 кВт, причем не только объекты ВИЭ, но и все генерирующие объекты вообще. Закон позволит подключать микрогенерацию к сети и продавать излишки сгенерированной электроэнергии гарантирующим поставщикам. Однако он не будет распространяться на многоквартирные жилые дома. На практике устанавливать солнечные панели на крышах своих домов с подключением к сети можно будет после окончательного принятия закона, а также после разработки правительственных подзаконных актов, в которых будут определены схемы расчета цен на излишки, порядок присоединения микрогенерирующих объектов к сетям и т. д. Возможно, это удастся реализовать до конца текущего года.

«Зеленые» тарифы энергосбытовых компаний в России отсутствуют. Более того, российское домохозяйство не может выбирать энергосбытовую компанию, следовательно, для последней введение «зеленого» тарифа не может быть конкурентным преимуществом. Практика создания кооперативов в целях совместного производства электроэнергии за счет ВИЭ в России также отсутствует, равно как и необходимая для этого законодательная база.

Очевидно, что «зеленая» революция постепенно все же происходит и в России. Но как-то слишком постепенно.

Источник

Интересное по теме