Проблемы энергетической инфраструктуры сельских территорий и развитие малой
реклама
Проблемы энергетической инфраструктуры сельских территорий и развитие малой энергетики на основе ВИЭ на примере Республики Калмыкия Дегтярев Кирилл Станиславович, научный сотрудник лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова 8(985)74-97-8 [email protected] Калмыкия - сельское хозяйство и ВИЭ • Сельское население – 55%, в сельском хозяйстве занято 25% экономически активного населения, доля сельского хозяйства в ВРП – 35%; • Наиболее мощный в России потенциал ВИЭ, включая солнечную, ветряную и биоэнергетику, особенно – на душу населения; • Специфика расселения, хозяйства и инфраструктуры республики делают опыт Калмыкии актуальным для всей России (см. Приложение) •Площадь Калмыкии – 75 тыс.кв.км, население – 285 тыс. чел., плотность населения около 3,8 чел./кв.км, без учёта населения Элисты –2,4 чел./кв.км. •Среднее расстояние между населёнными пунктами – 15-20 км, от нескольких км в более густонаселённых западных районах до 50 км и более – в центре и на востоке республики. •Более 80% городского населения сосредоточено в столице республике Элисте; есть ещё два населённых пункта, имеющих статус города – Городовиковск и Лагань. Остальное население рассредоточено во множестве населённых пунктов – около 250. В большинстве из них численность населения – несколько сотен человек •Сельское хозяйство является фактической основой экономики республики, а более 90% земель Калмыкии (6,9 млн. га) определены как земли. сельскохозяйственного назначения, из них 80% (6 млн. га) - как пастбища. •В сельском хозяйстве доминирует животноводство, на которое приходится около 90% общего объёма сельскохозяйственной продукции. Растениеводство развито в западных и северных районах, практически отсутствуя в центре и на востоке Калмыкии. •В Калмыкии насчитывается около 2,5 млн. голов овец и 600 тыс. голов крупного рогатого скота. При этом около 80% поголовья и производства животноводческой продукции приходится на крестьянские (фермерские) и личные хозяйства. •В республике, по данным Минсельхоза Калмыкии, более 4 тыс. отдельных животноводческих точек. В сельском хозяйстве зафиксировано около 3,5 тыс. индивидуальных предпринимателей, из них около 3 тыс. – в животноводстве. Производство и потребление электроэнергии и электросетевая инфраструктура В Калмыкии практически отсутствует собственная генерация электроэнергии. Она поставляется почти полностью из других регионов. Потребление электроэнергии в Калмыкии на душу населения в 4 раза ниже, чем в среднем по России (соответственно, 1,7 тыс. и 7,4 тыс. кВтч/год). Этот показатель чётко коррелирует с душевым показателем ВРП – в Калмыкии он составляет 120 тыс. руб./год (2012 г.), что в 3,5 раз ниже среднего по России. В свою очередь, низкая плотность и рассредоточенность населения и хозяйств определило и специфику инфраструктуры, включая энергообеспечение: •Общая протяжённость электроэнергетических сетей в Калмыкии – около 19 тыс. км. Их плотность составляет 253 м/ккв.км, что в 1,7 раз выше среднего российского показателя (147 м/кв.км). •Если же ввести такой показатель, как протяжённость электросетей на душу населения, то в Калмыкии он уже в 4 раза выше, чем в среднем по России – соответственно, 67 м/чел и 17 м/чел. •При этом объём потребления электроэнергии на душу населения в Калмыкии в 4 раза ниже, чем в среднем по России – соответственно, 1,7 млн. кВт/чел в год и 7,4 млн. кВт/чел в год. Если использовать показатель отношения потребления электроэнергии к протяжённости электросетей – своего рода аналог грузопотоку на 1 км дорог в единицу времени, то в среднем по России он составит 425 тыс. кВт/км, в Калмыкии- 25 тыс. кВт/км, или в 17 раз меньше. Иными словами, в Калмыкии существенно выше затраты на инфраструктуру, в данном случае – электросетевую, при существенно меньшем экономическом эффекте, чем в других регионах. Следует добавить, что, в силу высокой степени износа сети и неблагоприятных погодных условий потери в структуре потребления электроэнергии составляют 20-25% (в среднем по России – 10%), а надёжность электроснабжения низка. Обычны ситуации, подобные аварии 18.03.2014, когда в Калмыкии на некоторое время без света остались 33 тыс. человек, или каждый 9-й житель республики. Протяжённость электросетей и потребление электроэнергии в Республике Калмыкия и Российской Федерации (2012) Показатель Протяжённость электросетей То же, на единицу площади(плотность электросетей) То же, на душу населения Потребление электроэнергии, млн. кВтч То же, на душу населения, кВтч Отношение потребления электроэнергии к протяжённости электросетей Республика Калмыкия Российская Федерация 19 тыс. км 2,5 млн. км 253 м/кв.км 147 м/кв.км 67 м/чел. 17 м/чел. 473 1 063 320 1677 7434 25 тыс. кВт/км 425 тыс. кВт/км Эта ситуация создаёт дополнительные предпосылки развития малой автономной энергетики, в том числе, на основе ВИЭ, поскольку это означает развитие собственной генерации энергии при отсутствии затрат на инфраструктуру. Создание малых автономных генерирующих мощностей на основе ВИЭ может обеспечить комплексный позитивный эффект за счёт повышения надёжности энергоснабжения, снижения инфраструктурных издержек и создания новых возможностей социально-экономического развития. Возобновляемая энергетика в Калмыкии – история развития Крупные проекты ВИЭ Хар-Булук Песчаный Попытки масштабного использования энергетики на возобновлямых источниках в Калмыкии были начаты в 1990-х. Первый проект ветропарка в Калмыкии (у посёлка Хар-Булук в 10 км к западу от Элисты) реализовывался в начале - середине 1990-х. Для создания ветропарка использовалось отечественное оборудование. Были построены два ветроагрегата (мощностью по 1,2 МВт), некоторое время работавшие в тестовом режиме. Также было заложено около 10 фундаментов для установки новых агрегатов. Далее, по ряду причин, проект был свёрнут, и агрегаты находятся в нерабочем состоянии Второй проект – строительство ветропарка у посёлка Песчаный, реализуется с 2006 года. Руководит проектом чешско-швейцарская компания Falcon Capital и аффилированные с нею компании «КалмЭнергоКом» и ALTEN. Для строительства ветропарка было арендовано 2300 га земли. Долгосрочные планы – до 2017 года, включают создание 300 МВт мощностей (около 100 ветроагрегатов по 3 МВт; в качестве поставщика оборудования должна выступить датская компания Vestas). Общая стоимость проекта оценивается в 600 млн. евро. Для реализации проекта привлекаются собственные средства Falcon Capital, кредиты западноевропейских банков (под гарантии ведущих российских банков), средства российского федерального бюджета в рамках программы модернизации для юга России. Крупные дополнительные затраты связаны с необходимостью модернизации распределительной энергосети. К 2012 году были установлены и подключены к распределительной сети Элисты два ветроагрегата (мощность - по 1,2 МВт, высота до центра гондолы — 69 метров; радиус — 31 метр) производства немецкой компании Vensys, работающие, по состоянию на середину 2014 года, в тестовом режиме. В дальнейшем предполагается установка агрегатов по 3 МВт. Благодаря этому проекту Калмыкия стала в России пионером и на данный момент является лидером в развитии ветроэнергетики. Проект в Песчаном по ситуации на 2014год – единственный в России, реализация которого дошла до стадии работающих ветроагрегатов. В то же время, реализация проекта идёт существенно медленнее, чем ожидалось его инициаторами. В частности, в середине 2012 года анонсировались планы строительства не менее 11 ветроагрегатов к концу 2012 года. В то же время, за последние 2 года ситуация принципиально не изменилась. Менее крупный проект связан с компанией «Мегафон», обеспечивающей в экспериментальном режиме за счёт возобновляемых источников свою базовую станцию в посёлке Ики-Чонос (20 км к востоку от Элиты). В рамках этого проекта на БС тестируется гибридный комплекс производства Nokia Siemens Networks, включающий ветрогенератор, 24 солнечные панели и специализированные аккумуляторные батареи. Экспериментально-демонстрационный проект - «Экологическая стоянка» у посёлка Троицкое в Целинном районе, в 15 км к северу от Элисты, с ветроагрегатом мощностью 10 кВт и солнечными панелями. В настоящее время проект свёрнут, ветроагрегат неисправен. Малая автономная энергетика на возобновляемых источниках Центр диких животных (Яшкульский район) По экспертным оценкам, за последние несколько лет солнечные батареи были поставлены в несколько сотен (ориентировочно в 200-300) хозяйств Калмыкии, ветрогенераторы – в несколько десятков хозяйств, информация о биогазовых установках отсутствует, тогда, как потенциальная ёмкость рынка – несколько десятков тысяч хозяйств, или примерно в 100 раз больше. Основные препятствия: Неосведомлённость потенциальных потребителей; В ряде случаев – слишком высокая стоимость; поддержка со стороны органов власти отсутствует; развитие малой энергетики осуществляется усилиями отдельных предпринимателей полностью на свой страх и риск. Потенциальные потребители малой энергетики на основе ВИЭ Потенциальные потребители: • 155 тысяч сельских жителей; • 260 сельских населённых пунктов • Более 4000 животноводческих точек. 30- 50 тыс. личных хозяйств -> 1 кВт на каждое хозяйство (солнечные батареи, ветрогенераторы) -> суммарная мощность 30-50 МВт Средний годовой объём потребления электроэнергии одной ЖТ в центре и на юго-востоке Калмыкии составляет 3-5 тыс. кВтч, средние затраты ЖТ на оплату электроэнергии при тарифах 2012-13 гг. составляли 20-30 тыс. руб. в год. Перспективы России в целом: •40 млн. сельского населения (27% всего населения) -> около 10 млн. личных хозяйств и других точек -> 1 кВт на каждую точку -> суммарная мощность около 10 ГВт, или 3% от всех нынешних электроэнергетических мощностей России. Преимущества малой энергетики Крупные проекты ориентированы на поставки электроэнергии в общую региональную и федеральную сеть, на энергообеспечение столицы – Элисты, и продажу электроэнергии за пределы республики. Привязаны к крупным объектам и не решают задач энергоснабжения многочисленных мелких потребителей энергии, рассредоточенных на большом пространстве. Крупные проекты в ВИЭ долгосрочны и сопряжены с рисками, характерными для всех крупных проектов. Преимущества малой энергетики: •высокая диверсификация – множество недорогих и быстрореализуемых проектов, не сопряжённых с рисками, характерными для крупного проекта (включая проблемы, связанные с подключением к общей сети); •одновременное создание множества точек роста; •решение проблемы энергообеспечения сразу для большей части населения республики; •отсутствие затрат, связанных с сетевой инфраструктурой и снижение нагрузки на неё; •менее высокие (практически отсутствующие) экологические риски. Экономический эффект для Калмыкии в целом достигается благодаря: высвобождению средств потребителей электроэнергии, затрачиваемых в настоящее время на оплату электроэнергии. В Калмыкии в силу её специфики один из самых высоких в России тарифов на оплату электроэнергии для юридических лиц – порядка 6-7 рублей за 1 кВтч. Среднегодовые затраты одной животноводческой точки на электроэнергию по данным на 2013 год – 20-30 тыс. рублей); снижению затрат на создание и обслуживание сетевой инфраструктуры; появлению новых производственных возможностей у потребителей (крестьянских хозяйств) благодаря появлению новых источников энергии; появлению новых рабочих мест в новых структурах, связанных с производством, поставкой и обслуживанием электроэнергетических мощностей. Приложение. Экономико-географическая специфика и районирование Калмыкии «Европейская Монголия» и «Россия в миниатюре» Калмыкия – «европейская Монголия», выделяющаяся на фоне соседних регионов Юга европейской части России по ряду следующих природных и социальных параметров: •более засушливый климат и слабо развитая гидрографическая сеть, господство сухо-степных и полупустынных ландшафтов с элементами пустыни; •на порядок меньшая численность и плотность населения, высокая доля сельского населения; •ведущая роль пастбищного животноводства в хозяйстве; •культурная специфика. По ряду параметров Калмыкия более, чем с соседними регионами, типологически сходна с Монголией, а также Казахстаном и российскими южно-сибирскими республиками Тыва, Бурятия, Алтай и Забайкальским краем. Эти регионы и страны образуют мощный внутриконтинентальный евразийский массив, в исторической литературе часто именуемый «Великая Степь», протянувшийся с востока на запад от верховьев Амура до Каспийского моря. Эта огромная территория – более 5 млн. кв. км, отличается своей природной, хозяйственной и, в значительной степени, культурной спецификой. Для неё характерны резко континентальный климат, преобладание степных ландшафтов, низкая плотность населения и сравнительно низкий – даже в наше время, уровень урбанизации, традиционно высокая роль скотоводства в хозяйстве Населённые пункты и особенности расселения Площадь – 75 тыс. кв. км. НАСЕЛЕНИЕ Численность населения - 282 тыс. чел. (в т.ч. 104 тыс. в Элисте). Плотность населения - 3,8 чел./кв.км (без учёта Элисты – 2,4 чел./кв.км). Сельское население – 155 тыс. чел. (55% всего населения). 3 города и 260 сельских населённых пунктов; средняя численность населения в населённом пункте – 700 чел., 130 населённых пунктов – с населением менее 300 чел., 70 населённых пунктов – с населением менее 100 чел. Среднее расстояние между населёнными пунктами – 15-20 км. Плотность населения, чел./кв.км Доля сельского населения, % Поголовье овец и коз на душу населения Поголовье КРС, овец и коз на душу населения в Калмыкии в 15-20 раз выше, чем в среднем по России. Примерно каждая 40-я корова и каждая 10-я овца из всего российского поголовья выращивается в Калмыкии, на которую приходится всего 1/200 территории и 1/500 населения нашей страны. На сельское хозяйство приходится (по данным за 2010 год) 34% ВРП Калмыкии, или 68% всей продукции реального сектора республики, в сельском хозяйстве занято 25% экономически активного населения Республики Калмыкия. Для сравнения, в структуре суммарного ВВП России за тот же период на сельское хозяйство приходится всего 4,3% (и менее 10% продукции реального сектора), а в сельскохозяйственном производстве занято 7,8% населения страны. «Уменьшенная копия» России Республика Калмыкия, с одной стороны – «нетипичный» регион, как в масштабах России, так и на фоне соседних субъектов Федерации, отличающийся по ландшафтным и агроклиматическим, демографическим, социально-экономическим, наконец, культурным и конфессиональным параметрам. Вместе с тем, экономико-географический взгляд на Калмыкию обнаруживает высокую степень её общего и структурного сходства с Россией в целом, позволяющего рассматривать её в качестве «уменьшенной копии» и «модели» России. Сходства между Россией и Калмыкией также носят многоплановый характер: • Низкая средняя плотность населения; • Демографическая проблема; • Высокая степень неравномерности распределения населения и хозяйства; множество небольших, удалённых от центров и транспортных магистралей населённых пунктов; • Повышенный вес определённых секторов экономики: в России в целом – добыча сырьевых ресурсов, в Калмыкии – животноводство; • Неравномерно и, в целом, слабо развитая транспортная сеть в условиях больших расстояний; • Суровые, местами экстремальные природные условия; • Большие запасы углеводородного сырья; • Сходная внутренняя структура территории. Более того, территорию Калмыкии подразделить на собственные «аналоги» европейской части России, Сибири и Дальнего Востока – это: • Запад районы республики (г. Элиста и прилегающие районы) – калмыцкий аналог европейской части России; • Центральные районы (Яшкульский и соседние районы) – калмыцкая «Сибирь»; • Восточная часть, побережье Каспия (Лаганский район) – калмыцкий «Дальний Восток». Также можно выделить ещё две территории, занимающие переходное положение между западом и центром: • • Север (Малодербетовский и соседние районы); Юг (Ики-Бурульский район). Аналогия с Россией просматривается даже в конфигурации территорий – взаимном расположении с запада на восток. Данное районирование Калмыкии отражает сущностные экономикогеографические и, в значительной степени, физико-географические отличия РАЙОНИРОВАНИЕ КАЛМЫКИИ Наиболее яркие различия между Западным и Центральным экономико-географическими районами. На Западе («Европейская часть») на площади, занимающей 16% от общей площади республики, проживает 60% её населения, в том числе вне Элисты – 23%. Плотность населения – 14,2 чел./кв.км, в 3,7 раза выше средней по Калмыкии, то же, без Элисты – 5,6, или в 2,3 раза выше средней. В Центре («Сибирь»), напротив, на территории, занимающей 54% всей территории республики, живёт всего 17,4% населения (27% без учёта Элисты). Плотность населения – 1,2 чел., действительно сопоставимая с сибирской (при этом в Черноземельском районе – менее 1 чел./кв.км), в 2 раза ниже, чем средняя по районам Калмыкии и в 3,2 раза ниже, чем в целом по Калмыкии (считая Элисту). I – Запад (г. Элиста, Городовиковский, Яшалтинский, Приютненский, Целинный районы); II – Центр (Кетченеровский, Юстинский, Яшкульский, Черноземельский районы); III – Восток (Лаганский район); IV – Север (Сарпинский, Малодербетовский, Октябрьский районы); V – Юг (Ики-Бурульский район). Район Физико-географическое положение и условия Экономико-географическая специфика Запад Возвышенность Ергени; на юге – Манычская впадина; на юго-западе – Ставропольская возвышенность; большее количество осадков (до 400 мм) Более высокая плотность населения; города; лучшая обеспеченность транспортными путями; более высокая доля растениеводства (зерновые) в сельском хозяйстве и развитие обрабатывающих отраслей экономики и «третьего сектора» № I («Европейская часть») II Центр («Сибирь») Прикаспийская низменность, на северо-западе – Ергени, на юге – Чёрные Земли; наиболее засушливая территория (менее 200 мм) Наибольшая территория и наименьшая плотность населения; доминирование животноводства; отсутствие городских населённых пунктов; в Черноземельском районе – добыча нефти и газа III Восток («Дальний Восток») Прикаспийская низменность, побережье Каспийского моря Сравнительно высокая плотность населения; лучшая обеспеченность транспортными путями; город Лагань, наличие рыбного хозяйства и нефтепромыслов IV Север Сарпинская низменность, на западе – Ергени; обводнённая территория с развитой гидросетью (Сарпинские озёра), сравнительно выше количество осадков (до 300-350 мм) Сравнительно высокая плотность сельского населения и развитое растениеводство V Юг Ергени, на востоке – Чёрные Земли, на юге – Манычская впадина Промежуточное положение между югозападом и центром Плотность населения, чел./кв.км Валовой сбор зерновых на душу населения, тонн Поголовье овец и коз на душу населения Экономико-географическое и геополитическое положение Калмыкии . Через Калмыкию проходит кратчайший путь, соединяющий Каспийское и Чёрное море. Калмыкия имеет выход к Каспийскому морю и Волге. Кроме того, Калмыкия находится на стыке Центральной и Южной России, Поволжья и Северного Кавказа, а также на стыке государственных границ в пределах СНГ – России с северо-западными регионами Казахстана, юго-восточными областями Украины и Азербайджаном. Расстояние от Элисты до ближайших крупных центров: Ростов-на-Дону – 460 км; Волгодонск – 270 км, Волгоград – 290 км, Астрахань – 310 км, Махачкала – 570 км, Грозный – 530 км, Владикавказ – 470 км, Ставрополь – 270 км, Краснодар – 580 км, Донецк – 700 км, Атырау (Гурьев; Казахстан) – 670 км; Баку – 900 км, Москва – 1250 км. Калмыкия рассматривается как потенциально важный транспортный узел, связывающий как регионы России, так и Россию с ближним и дальним зарубежьем – в частности, со Средней Азией и Ближним Востоком благодаря выходу к Каспийскому морю. Специфика Калмыкии. Выводы При структурном сходстве и Россия в целом, и Калмыкия сталкиваются с почти идентичным набором взаимосвязанных проблем и задач, требующих решения: • Преодоление демографического кризиса и депопуляции; • Кардинальный рост и развитие экономики и социальной сферы; • Диверсификация экономики и нейтрализация рисков, связанных со вступлением в ВТО; • Сглаживание диспропорций в развитии между регионами; • Развитие транспортной инфраструктуры; • Жизнеобеспечение и развитие удалённых и труднодоступных районов; • Грамотное управление богатой природно-ресурсной базой; • Выполнение перечисленных выше задач в зачастую экстремальных природных условиях. Калмыкия, как территория, по ряду параметров и особенностей экономико-географической структуры сходная с Россией в целом, может рассматриваться как своего рода модель, «полигон» для отработки данных задач с возможностью распространения опыта на другие регионы России и всю страну. Дополнительные благоприятные предпосылки к этому связаны с удачным экономикогеографическим положением Калмыкия – близость к центру европейской России, основным транспортным магистралям, региональным центрам. Немаловажно и то, что в Калмыкии отсутствуют политические риски, присущие соседним северокавказским республикам, что способствует лучшему деловому и социальному климату для решения данных задач. При этом развитие Калмыкии будет способствовать общему улучшению ситуацию в данном, весьма сложном регионе, блокируя распространению данных рисков. В данном случае огромное значение имеет «узловое» положение Калмыкии – на стыке Северного Кавказа и Центральной России, а также между Каспийским и Чёрным морем. Специфика России с точки зрения развития малой автономной энергетики на основе ВИЭ Развитие малой энергетики на возобновляемых источниках способно стимулировать отечественные разработки и производство в возобновляемой энергетике. «Большая» энергетика в настоящее время достаточно прочно занята продукцией крупных западных корпораций, таких, как Vestas или Siemens, и «отвовевать» своё место на рынке отечественному производителю крайне тяжело. Что касается малой энергетики, ориентированной на частных потребителей и личные хозяйства, то здесь у отечественных разработчиков, производителей и поставщиков сохраняется обширная и практически незанятая ниша. Также следует отметить, что развитию малой автономной энергетики способствует неэкономический или непрямой экономический фактор, отсутствующий в принятии решений для масштабных проектов энергетики на ВИЭ – ветропарков, крупных солнечных и биогазовых станций, ориентированных на крупных и централизованных потребителей. В данном случае сопоставляется прямой экономический эффект альтернативных проектов, например, ветропарков и ТЭС и, как правило, сравнение оказывается не в пользу ВИЭ. Особенно это актуально для нашей страны со сравнительно дешёвыми традиционными энергоносителями и мощной централизованной и разветвлённой системой обеспечения электроэнергией. Сторонники и участники процесса развития альтернативной энергетики в России фактически вынуждены пытаться «вклиниться» в уже существующую развитую систему. При этом требуются определённые изменения в её работе и преференции для ВИЭ, а аргументы носят, в большей степени, не экономический, а «идеологический» характер, включая апелляцию к опыту «развитых стран» без учёта различий положения вещей в разных странах. Вряд ли такая стратегия имеет большие шансы на успех. Кроме того, учитывая доминирование на рынке оборудования для ВИЭ западных компаний (см. выше), борьба за участие энергетики на ВИЭ в общей сети может рассматриваться и как лоббирование интересов зарубежных корпораций. Что касается малой автономной энергетики на основе ВИЭ, то её потребителями являются, в значительной степени, личные хозяйства и физические лица. Для них, помимо экономического эффекта, важны, а иногда и превалируют другие факторы, такие, как автономия, дополнительные удобства, иногда – соображения престижа (применительно к возобновляемой энергетике – следование «зелёному», «экологическому» тренду в настроениях общества). В данном случае можно провести аналогию с личными автомобилями или персональными компьютерами, которые также приобретаются людьми не из соображений экономии. В то же время, это одни из массовых товаров, потребителями которых только в России являются десятки миллионов людей. И, в своё время, массовым товаром их сделало именно приближение к каждому конкретному частному потребителю.
