Возобновляемые источники энергии

Благодаря географическим особенностям Казахстана потенциал возобновляемых источников энергии (далее – ВИЭ) страны очень велик. В настоящее время руководством страны уделяется большое внимание вопросам развития проектов ВИЭ в республике.

4 июля 2009 года был принят Закон Республики Казахстан № 165-IV «О поддержке использования возобновляемых источников энергии» (с изменениями и дополнениями по состоянию на 28.12.2016 г.).

В августе 2014 года была утверждена Государственная программа индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2015-2019 годы, подтверждающая значительный потенциал ВИЭ, таких как вода, ветер и солнечная энергия в Казахстане в краткосрочной и долгосрочной перспективе.

Правительством Республики Казахстан был создан департамент по возобновляемым источникам энергии (структурное подразделение Министерства энергетики). В свою очередь департаментом ВИЭ был разработан ряд нормативно-правовых актов, направленных на скорейшее выполнение поставленных задач в области ВИЭ.

Изменения и дополнения 2013 года к Закону Республики Казахстан № 165-IV «О поддержке использования возобновляемых источников энергии» кардинальным образом изменили механизм поддержки ВИЭ в Казахстане. В целях стимулирования инвестиций в сектор возобновляемых источников энергии (далее — ВИЭ) и увеличения доли использования ВИЭ в энергобалансе Казахстана был создан Расчетно-финансовый центр.

Расчетно-финансовый центр осуществляет централизованную покупку электроэнергии со стороны государства от всех объектов ВИЭ (выбравших для себя данную схему поддержки) по фиксированным тарифам.

Указом Президента РК от 30 мая 2013 года утверждена Концепция по переходу Республики Казахстан к «зеленой экономике». Постановлением Правительства от 31 июля 2013 года утвержден План мероприятий по реализации Концепции по переходу Республики Казахстан к «зеленой экономике» на 2013 – 2020 годы.

В соответствии с Концепцией по переходу к «Зеленой экономике», к 2020 году доля и альтернативных источников ВИЭ в объеме производства электроэнергии в Казахстане достигнет 3%, к 2030 – 30%, а к 2050 – 50%.

Привлекательность альтернативной энергетики связана с неисчерпаемостью ресурсов, независимостью от скачков цен на мировых рынках энергоносителей и экологичностью.

СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Энергия солнца — наиболее перспективный источник электроэнергии, который способен заменить собой и даже вытеснить с рынка традиционные ископаемые энергоносители, в будущем полностью покрыв мировые потребности в электричестве. Получать эту энергию можно без остановки в любом месте земного шара, причем совершенно бесплатно, при этом поведение солнца намного более предсказуемо метеорологически, чем перемещение воздушных масс, создающих ветер. Привлекательность солнечной энергии - это не только стоимость. Это самый демократизированный и децентрализованный источник энергии.

Энергетика будущего должна базироваться на крупномасштабном использовании солнечной энергии, причем в самых разных ее проявлениях. Солнце – это огромный, неиссякаемый, абсолютно безопасный источник энергии. Полное количество солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли за неделю, превышает энергию всех мировых запасов нефти, газа, угля и урана.

Солнечные электростанции могут быть использованы как для решения локальных энергетических задач, так и глобальных проблем энергетики.

Наиболее перспективной технологией солнечной энергетики является создание фотоэлектрических станций с солнечными элементами – фотоэлектрическими преобразователями тока (ФЭП) – полупроводниковыми устройствами, прямо преобразующими солнечную энергию в электрическую.

По оценкам Bloomberg New Energy Finance в 2016 году возобновляемые источники питания обеспечили 55 процентов всех новых электрических мощностей по всему миру. В некоторых регионах солнечная энергия является самым дешевым источником энергии, и она будет еще дешевле.

Более того, с 2009 года цены на солнечную энергию снизились на 62 процента, поскольку затраты сокращаются повсюду в цепочке поставок. Эксперты и рыночные аналитики предсказывают, что в течение следующего десятилетия солнечная энергия станет самой дешевой формой энергетики во всем мире - даже дешевле угля.

Последние исследования показывают, что установленные цены на солнечную энергию продолжает падать. Аналитики ожидают, что эти цены продолжат падать благодаря усилению конкуренции, повышению эффективности и снижению цен на солнечное оборудование в целом.

Возобновляемая энергия стала дешевле тепловой в 30 странах мира. Падение цен на солнечную энергию впятеро за последние пять лет вместе с удешевлением энергии ветра привело к тому, что цена электричества из этих источников стала ниже цены электричества от ТЭС уже в 30 странах мира. Среди них много Южно-Американских стран, таких как, Бразилия, Чили, Мексика и целый ряд других стран.

В целом, если смотреть на развитие мировой солнечной энергетики в будущем, эксперты приходят к выводу, что солнечная фотоэлектрическая энергетика (включая затраты на соответствующие накопители энергии) может производить 23% мировой электроэнергии к 2040 г и 29% к 2050 г.

ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Гидроэлектростанция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.

Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.

Основной принцип работы гидроэлектростанций (ГЭС) заключается в преобразовании механической энергии воды, обусловленной разностью высот, в электрическую энергию посредством турбины и генераторов. Существуют несколько разновидностей гидроэлектростанций: плотинные, деривационные и гидроаккумулирующие станции.

Плотинные ГЭС наиболее распространенный и мощный тип станций. Здесь используется плотина для перегораживания русла рек и создание водоема. Спуск воды производится либо для поддержания уровня в водоеме, либо когда возникает спрос на электроэнергию.

Деривационный тип не использует весь поток реки как плотинные ГЭС, а посредством каналов и водоотводов забирает только часть воды из реки для подачи на турбину. Соответственно для таких станций строительство плотины не требуется.

Гидроаккумулирующие станции перекачивают воду из более низкого резервуара в более высокий, когда спрос и цена на электроэнергию не высоки, и когда спрос меняется сбрасывает воду и вырабатывает электричество.

Существуют еще, так называемые морские станции, работающие за счет энергии приливов и волн.

Валовой гидропотенциал Республики Казахстан ориентировочно оценивается в 170 млрд кВт/ч в год, технически возможный к реализации – 62 млрд (экономический – 29 млрд, из них используется – 7,4 млрд кВт/ч в год)..

ГЭС обеспечивают электроэнергию для центральных электросетей, изолированных электросетей и удаленных источников энергии, а также надежность, низкие эксплуатационные затраты и уменьшение зависимости от изменения цен на электроэнергию.

Согласно данным доклада ООН по промышленному развитию и Международного центра малой энергетики о мировом развитии малой гидроэнергетики, гидроэнергия является наиболее распространенным источником возобновляемой энергии с общей установленной мощностью ка 2016 год на всех шести континентах – 1,2 ТВт.  На долю малых гидроэлектростанций приходится 78 ГВт.

ВЕТРОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Энергия ветра является следствием солнечной активности с не ограниченными запасами. Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) — устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора с последующим её преобразованием в электрическую энергию.

Ветрогенераторы можно разделить на три категории: промышленные, коммерческие и бытовые (для частного использования). Промышленные устанавливаются государством или крупными энергетическими корпорациями. Как правило, их объединяют в сети, в результате получается ветровая электростанция. Её основное отличие от традиционных (тепловых, атомных) — полное отсутствие как сырья, так и отходов. Единственное важное требование для ВЭС — высокий среднегодовой уровень ветра. Мощность современных ветрогенераторов достигает 7,5 МВт Мощность ветряной турбины пропорциональна кубу скорости ветра, т.е. при увеличении скорости ветра, значительно увеличивается и выработка энергии. Территории, на которых скорость ветра выше, а наличие ветров более постоянно, например, прибрежные зоны и высокогорные районы, являются более предпочтительными для строительства ветропарков. Установка ветряных турбин может требовать обширных земельных участков, и желательно в районах с высоким потенциалом ветра. С другой стороны, установка турбин в море не требует отвода земли, и к тому же ветры там в среднем на 90% сильнее. Энергия ветра является возобновляемым источником и не производит парниковых газов.

К началу 2016 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 432 гигаватта и, таким образом, превзошла суммарную установленную мощность атомной энергетики (однако на практике в среднем за год мощность ветрогенераторов в несколько раз ниже установленной мощности, в то время как АЭС почти всегда работает в режиме установленной мощности). В 2014 году количество электрической энергии, произведённой всеми ветрогенераторами мира, составило 706 тераватт-часов (3 % всей произведённой человечеством электрической энергии). Некоторые страны особенно интенсивно развивают ветроэнергетику, в частности, на 2015 год в Дании с помощью ветрогенераторов производится 42 % всего электричества; 2014 год в Португалии — 27 %; в Никарагуа — 21 %; в Испании — 20 %; Ирландии — 19 %; в Германии — 8 %; в ЕС — 7,5 %.

Во многих странах карты ветров для ветроэнергетики создаются государственными структурами, или с государственной помощью. Например, в Канаде Министерство развития и Министерство Природных ресурсов создали Атлас ветров Канады и WEST (Wind Energy Simulation Toolkit) — компьютерную модель, позволяющую планировать установку ветрогенераторов в любой местности Канады. В 2005 году Программа Развития ООН создала карту ветров для 19 развивающихся стран, и т.д.

Ветровой атлас Казахстана можно найти на официальном сайте Проекта Правительства Республики Казахстан и Программы Развития ООН

Ветроэнергетический потенциал Казахстана оценивается в промежутке от 0,929 до 1,82 млрд кВт/ч в год. Исследования, проведенные в рамках проекта Программы развития ООН по ветроэнергетике, показывают наличие в ряде районов Казахстана общей площадью около 50 тыс. кв. км среднегодовой скорости ветра более 6 м/с. Это делает их привлекательными для развития ветроэнергетики.

Эксперты ТОО «Energy Partner» имеют опыт разработки ТЭО по строительству объектов по использованию ВИЭ (солнечных, ветряных и электрических станций) с целью электроснабжения производственных и административных объектов. Также специалистами Товарищества был осуществлен ряд научно-исследовательских работ в области возобновляемой энергетики. Посмотреть реализованные проекты в области ВИЭ можно ЗДЕСЬ.

Мы готовы провести оценку Вашего инвестиционного проекта по строительству объекта ВИЭ: провести маркетинговое исследование, составить бизнес-план, разработать предварительное технико-экономическое обоснование (далее – ТЭО) и ТЭО по строительству объектов по использованию ВИЭ.