С полным текстом статьи можно ознакомиться по ссылке  ЧИТАТЬ И СКАЧАТЬ

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В ЭНЕРГОДЕФИЦИТНЫХ РЕГИОНАХ РОССИИ

Кузовкин А.И.
Микроэкономика. 2018. № 2. С. 89-100.

А.И. Кузовкин
В статье дан анализ возможностей использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в
энергодефицитных (энергоизолированных) регионах России. Разработана технико-экономическая
оценка возможных объемов и направлений использования ВИЭ на примере замкнутого (изолиро-
ванного) энергокомплекса на Курильских островах. Дан расчет экономической эффективности ис-
пользования ВИЭ для Курильских островов. Эти разработки актуальны и для других энергодефи-
цитных (энергоизолированных) регионов, как например для Якутии, Камчатки и Чукотки.
A.I. Kuzovkin. Economic assessment of the efficiency of using renewable energy sources in the energydeficient
regions of Russia
The article gives an analysis of the possibilities of using renewable energy sources (RES) in energy-deficient
(energy-insulated) regions of Russia. The author develops technical and economic assessment of possible
volumes and directions of using renewable energy sources on the example of a closed (insulated) energy
complex on the Kuril Islands. The author also gives the calculation of the economic efficiency of using
renewable energy sources for the Kuril Islands. These developments are relevant as well as for other energydeficient
(energy-insulated) regions, such as Yakutia, the Kamchatka Peninsula and Chukotka.
Ключевые слова: экономическая оценка, эффективность, энергоснабжение, возобновляемые
источники энергии, энергодефицитный регион.
Keywords: economic assessment, efficiency, energy supply, renewable energy sources, energy-deficient
region.
1. Анализ возможностей использования
ВИЭ в замкнутых энергокомплексах на при-
мере Курильских островов с использованием
отечественного и зарубежного опыта
Энергоснабжение островов Курильской
гряды осуществляется от дизель-генераторов
(дизельное топливо) и отопительных котель-
ных, работающих на органическом топливе (са-
халинский уголь). Дороговизна доставки орга-
нического топлива сдерживает развитие регио-
на, топливо завозится только в летний период.
Высокая стоимость электроэнергии и тепла не
способствует развитию промышленности (в
частности, переработке морепродуктов), туриз-
ма, курортологии.1
Но Курильские острова богаты различны-
ми возобновляемыми источниками энергии
(ВИЭ), в том числе геотермальной (горячая
вода, парогидротермические смеси), ветровой
(тропические циклоны и сезонные муссоны),
гидроэнергией и энергией приливов. Ожидае-
1 Статья подготовлена при финансовой под-
держке Российского фонда фундаментальных
исследований (проект № 18-010-00739/18).
мая низкая стоимость производства электроэ-
нергии и тепла на ВИЭ позволит не только раз-
вивать промышленность, в том числе и перера-
ботку морепродуктов, но и разводить элитные
сорта рыбы, организовать ремонт судов, ту-
ризм, курортное дело, производство водорода
(его аккумулирование и транспорт в сжижен-
ном виде). При этом необходимо учитывать
огромную роль в развитии региона в целом, и
особенно его инфраструктуры, тарифной по-
литики государства.
Разработка методологических основ оцен-
ки экономической эффективности использо-
вания ВИЭ на базе формирования замкнутого
энергетического комплекса Курильских остро-
вов для электро- и теплоснабжения потребите-
лей является задачей первостепенной важности,
включающей оценку целесообразного вовлече-
ния следующих нетрадиционных источников
энергии в сферу хозяйственной деятельности:
• высокоскоростные течения в проливах
и горных реках с совмещением производства
электроэнергии и водородного топлива: соору-
жение мини ГЭС на местных водных источни-
90 МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
ках, а также использование теплонасосной тех-
нологии для комбинированного производства
тепловой и электрической энергии;
• использование геотермальной энергии
(горячая вода и парогидротермальные сме-
си) и энергии ветра (тропические циклоны и
сезонные муссоны), энергии приливов. Это
позволит в дальнейшем использовать полу-
ченные результаты при планировании разви-
тия труднодоступных и отдаленных регионов:
Чукотка, Камчатка, Северные районы Сиби-
ри, Дальнего Востока и Север Европейской
части России.
Использование геотерминальной и ветро-
вой энергии, энергии солнца, малых и микро
ГЭС широко используется в мире. В 2010 г.
объем генерации ВИЭ в мире достиг 4% все-
го объема генерации, в России он составляет
около 1%. Общая мощность ВИЭ в мире со-
ставила 414 млн кВт (из них 198 млн кВт ве-
тровые электростанции), что составляет око-
ло 10% всей установленной мощности гене-
рации. По прогнозу МЭА в 2020 г. мощность
ВИЭ превысит 700 млн кВт.
В таблице (см. Приложение, табл. 1) при-
ведены стоимостные ориентиры в области воз-
обновляемых источников энергии в мире по
данным МЭА (Tntrgy ntchnology pershectives,
IEA, 2006).
В России развитие ВИЭ осуществляется
в соответствии с распоряжением Правитель-
ства РФ от 8 января 2009 г. № 1-р «Об утверж-
дении Основных направлений государствен-
ной политики в сфере повышения энергети-
ческой эффективности электроэнергетики на
основе возобновляемых источников энергии
на период до 2024 года» (с изменениями на 28
февраля 2017 г.) [1].
В этом документе отмечается, что общая
установленная мощность ВИЭ (за исключением
ГЭС мощностью более 25 МВт) в РФ в настоя-
щее время не превышает 2200 МВт и выработ-
ка электроэнергии этой мощности не превыша-
ет 8,5 млрд кВт.ч, т.е. менее 1% общего объема
производства электроэнергии в РФ.
В распоряжении Правительства РФ наме-
чена большая программа увеличения произ-
водства электроэнергии на ВИЭ. Установлен-
ная мощность ВИЭ к 2024 г. должна составить
5536 МВт, в том числе ветровые электростан-
ции – 3351,2 МВт, солнечные – 1759,4 МВт,
на основе энергии вод – 425,4 МВт. Базовые
предельные капиталовложения на возведе-
ние 1 кВт мощности на основе энергии ветра
– около 110 тыс. руб/кВт, на основе энергии
солнца – 118 тыс. руб/кВт в 2014 г. и 103 тыс.
руб/кВт в 2020 г., на основе энергии вод –
146 тыс. руб/кВт.
В России использование ВИЭ актуально
прежде всего в энергоизолированных регионах
Дальнего Востока и Крайнего Севера, где тариф
на электроэнергию от дизельных электростан-
ций в настоящее время превышает 20-50 руб/
кВт.ч. Поэтому применение ВИЭ как значитель-
но более дешевых источников энергии в этих
регионах стало актуальной задачей. Возобнов-
ляемую энергетику на Дальнем Востоке разви-
вает госхолдинг «РусГидро», которому принад-
лежит почти вся энергетика региона.
Геотермальная энергетика была опробо-
вана только на Камчатке и Курильских остро-
вах, что и неудивительно – этот вид генерации
жестко привязан к наличию ресурса в виде го-
рячей воды и пара. Еще с 1966 г. на Камчатке
работает экспериментальная Паужетская Гео-
ЭС, в 1999 г. была построена опытно-промыш-
ленная Верхне-Мутновская ГеоЭС мощностью
12 МВт, а в 2003 г. – крупнейшая в России Мут-
новская ГеоЭС мощностью 50 МВт. Увы, на
этом развитие геотермальной энергетики фак-
тически приостановилось – в последующие
годы заработали лишь две небольших станции
на Курилах. Тем не менее, Мутновские стан-
ции и сейчас обеспечивают около 30% энер-
госнабжения Камчатского края.
Малая гидроэнергетика получила разви-
тие также исключительно на Камчатке. Еще в
1995 г. заработала Быстринская ГЭС мощно-
стью 1,5 МВт, а в 1999-2010 гг. был построен
каскад из трех Толмачевских ГЭС общей мощ-
ностью 45 МВт (еще пара малых ГЭС зарабо-
тала тогда же на Курилах). Построенные стан-
ции вполне успешно работают, но дальнейшего
развития этот вид генерации также не получил.
Основная причина – высокие затраты, большая
продолжительность строительства, необходи-
мость сложных изысканий и создание индиви-
дуального проекта. Кроме того, в той же Яку-
МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018 91
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
тии для малых ГЭС плохо подходят природные
условия – зимой сток малых рек падает практи-
чески до нуля.
Солнечная энергетика получила развитие в
Якутии. Там возвели с 2012 по 2016 гг. 16 элек-
тростанций мощностью менее 100 кВт каждая.
В Программе оптимизации локальной
энергетики Республики Саха (Якутия) на
2016-2025 гг., по оптимистичному сценарию,
планируется смонтировать 117 солнечных стан-
ций общей мощностью 33 МВт.
Наиболее интересно на Дальнем Востоке
складывается судьба ветроэнергетики. К 2000-х
годам здесь появились три станции – в Анады-
ре, на Командорских островах и в якутском пос.
Тикси. Построенные с использованием не при-
способленного к арктическим условиям обору-
дования и эксплуатируемые неподготовленным
персоналом, эти ветроустановки довольно бы-
стро вышли из строя (так, ветряк в Тикси про-
сто упал из-за сильного порыва ветра).
В первую очередь, встал вопрос о произво-
дителе оборудования для ВЭУ. Наиболее при-
влекательным оказалось предложение японских
компаний Komaihaltec и Mitsui – они разрабо-
тали ветроустановки в арктическом исполне-
нии и предоставили их безвозмездно, в рам-
ках программы по демонстрации технологий.
Более того, японцы предложили эффективные
комплексные решения по интеграции ветроу-
становок с существующими дизельными стан-
циями, создания систем Microgrid. Инициатива
частных японских компаний поддерживается
правительственной организацией по развитию
новых энергетических и промышленных техно-
логий (NEDO). Результатом совместной работы
стал ввод в работу в 2013 г. ветростанций мощ-
ностью 550 кВт на Командорских островах. За-
тем последовали станции в Усть-Камчатске и на
Сахалине [Сайт: http://www.sro-eo.ru/news/979].
Развитие электроэнергетики Курильских
островов было определено Федеральной це-
левой программой «Социально-экономиче-
ское развитие Курильских островов (Сахалин-
ская область) на 2007-2015 гг.», которая ут-
верждена постановлением Правительства РФ
09.08.2006 г. [2]. Как отмечается в ФЦП, Ку-
рильские острова имеют геостратегическое зна-
чение для России и решение задач социально-
экономического развития Курильских островов
является приоритетной задачей государства.
ФЦП включала разделы по развитию замкну-
того энергокомплекса Курильских островов, в
том числе возобновляемые источники энергии.
В научном отчете ОАО «Институт микроэконо-
мики» были рассмотрены вопросы формирова-
ния замкнутого энергетического комплекса Ку-
рильских островов при использовании ВИЭ для
электро- и теплоснабжения (2008 г.) [3].
В 2015 г. указанная ФЦП завершена и ос-
новные задачи по развитию электроэнергети-
ки Курильских островов, поставленные в этой
программе, в основном выполнены.
В настоящее время Правительством Рос-
сийской Федерации принята ФЦП «Социаль-
но-экономическое развитие Курильских остро-
вов (Сахалинская область) на 2016-2025 гг.» в
редакции от 24 октября 2017 г. № 1276 [4]. В
новой ФЦП предусматриваются меры по сни-
жению затрат на электроэнергию для субъектов
хозяйственной деятельности Курильских остро-
вов. Для этого намечено выделение средств из
федерального бюджета и бюджета Сахалинской
области.
В п. 21 Приложения № 3 данной ФЦП пред-
усмотрена модернизация энергетической ин-
фраструктуры на базе нетрадиционных источ-
ников энергии и развитие электрических сетей.
Для этого будут выделены капитальные вложе-
ния в 2016-2025 гг. в объеме 6816,004 млн руб.,
в том числе 4321,648 млн руб. из федерально-
го бюджета и 2494,4 млн руб. из бюджета Са-
халинской области (в ценах 2016 г.) В таблице
(см. Приложение, табл. 2) дано распределение
этих средств по годам. Будет обеспечено увели-
чение надежности энергоснабжения и уменьше-
ние технологических потерь. Ответственность
за развитие электроэнергетики определена за
Минэнерго РФ, которое будет распределять ка-
питаловложения в объеме 6239,5 млн руб., в
том числе – 4321,6 млн руб. из федерального
бюджета и 1917,9 млн руб. из консолидирован-
ного бюджета.
Таким образом на развитие электроэнерге-
тики на базе нетрадиционных источников энер-
гии и развитие электрических сетей выделяется
капиталовложений значительно больше, чем в
ФЦП «Социально-экономическое развитие Ку-
92 МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
рильских островов (Сахалинская область) на
2007-2015 гг.», в которой на создание замкну-
того энергокомплекса Курильских островов Са-
халинской области на основе применения мест-
ных видов ВИЭ выделено 957,7 млн руб. в це-
нах 2007 г. или около 2 млрд руб. в ценах 2016 г.
с учетом инфляции около 200% за 2007-2016 гг.
Ниже в статье дан анализ возможностей ис-
пользования ВИЭ в замкнутом энергокомплексе
Курильских островов и технико-экономическая
оценка возможных объемов и направлений ис-
пользования ВИЭ на Курильских островах.
Предложен состав оборудования энергети-
ческих установок на ВИЭ, в том числе энерго-
комплексов на геотермальных источниках.
Разработаны схемы применения теплона-
сосных установок в системах теплоснабжения
потребителей региона Курильских островов.
Показана их высокая эффективность и простота
эксплуатации.
Даны экономические и технические показа-
тели и характеристики оборудования энергети-
ческих установок с ВИЭ для условий Куриль-
ских островов.
В таблице (см. Приложение, табл. 3) при-
веден баланс электроэнергии на перспективу до
2020 г. по районам Курильских островов с раз-
бивкой по типам энергоисточников [2, 3].
Из таблицы следует, что наибольший при-
рост электропотребления в период 2015 – 2020 гг.
намечается в Курильском районе. Наименьший
– в Северо-Курильском.
Далее рассмотрены балансы производства
и потребления электрической и тепловой мощ-
ности и энергии по крупнейшим населенным
островам Курильской гряды: Парамушир, Иту-
руп, Кунашир, Шикотан.
Остров Парамушир
(Северо-Курильский район)
В г. Северо-Курильске – общая установ-
ленная мощность дизельных электростанций
(ДЭС) составляет 3,2 МВт, Средневзвешенной
удельной расхода топлива на ДЭС составляет
386 г.у.т./кВт·ч. Суммарная установленная мощ-
ность котельных – 7 Гкал/ч.
На р. Матросская в опытно-промышленной
эксплуатации находится мини- гидроэлектро-
станция (МГЭС) установленной мощностью
1,7 МВт, электроэнергия от которой выдает-
ся на шины ДЭС, т.е. имеется энергокомплекс
МГЭС-ДЭС. Состав оборудования МГЭС: два
гидроагрегата мощностью по 630 кВт и один
400 кВт.
Строительство ГеоТЭС и котельных на гео-
термальных источниках позволит со временем
полностью исключить использование органи-
ческого топлива на нужды теплоснабжения.
Ввод новых жилых домов, присоединение
промышленных потребителей к централизо-
ванному электроснабжению требует принятия
срочных мер по стабильному обеспечению на-
селения и промышленных предприятий теплом
и электроэнергией.
Отсутствие надежного и недорогого энер-
гообеспечения потребителей является тормо-
зом в развитии экономики острова.
В этой ситуации возможны: установка ве-
тровых станций; реконструкция мини ГЭС;
строительство ГеоТЭС и установка тепловых
насосов.
Рассмотрим варианты решения проблемы
надежного обеспечения потребителей электри-
ческой энергией.
Из таблицы (см. Приложение, табл. 4)
видно, что без строительства ГеоТЭС дефицит
мощности будет нарастать даже после рекон-
струкции МГЭС на р. Матросская. Для его лик-
видации потребуется установка, как минимум
двух ДЭС типа Catterpiller или введение новых
мощностей на ВИЭ (ГеоТЭС), и применение
дифференцированных по времени суток и сезо-
нам года тарифов на электроэнергию.
Курильский район (о. Итуруп)
В Курильском районе общая установленная
мощность дизельных электростанций (ДЭС) в
2008 г. составляет 8,215 МВт. Средневзвешен-
ной удельной расхода топлива на ДЭС состав-
ляет 376 г.у.т./кВт·ч. Установленная мощность
котельных – 6,4 Гкал/ч.
Установленная мощность Океанской Гео-
ТЭС – 3,6 МВт.
В 2007 г. теплоснабжение потребителей
Курильского района осуществлялось от вось-
ми муниципальных котельных установленной
мощности 6,4 Гкал/ч. Присоединенная тепло-
вая нагрузка на 2007 г. составляла 1,6 Гкал/ч,
МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018 93
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
то есть имеется большой запас по мощности
котельных.
Максимальный прирост нагрузки до
2020 года составит 3,2 млн кВт ч электроэнер-
гии и 3,2 тыс. Гкал по теплу (см. Приложение,
табл. 5). Прирост ожидается за счет присоеди-
нения строящихся объектов социальной сферы
и жилищного фонда.
Южно-Курильский район (острова Куна-
шир и Шикотан)
О. Шикотан
Тепловые сети в с. Крабозаводское (о.
Шикотан) подлежат замене из-за неудовлет-
ворительного их состояния, включая и тепло-
изоляцию трубопроводов. Аналогичная си-
туация в с. Малокурильское (о. Шикотан) и
особенно сложная ситуация с котлами типа
«Универсал-6», введенных в эксплуатацию
в 1985-1987 гг.
Электроснабжение осуществляется от
ДЭС, их суммарная мощность составляет:
с. Крабозаводское – 2,4 МВт; с. Малокуриль-
ское – 7,43 МВт.
О. Кунашир
Электроснабжение осуществляется от
ДЭС и Менделеевской ГеоТЭС. Суммар-
ная мощность в эксплуатации в пгт. Южно-
Курильск составляет 1600 кВт. Мощность
ДЭС в с.с. Менделеево, Головино, Дубовое
– 890 кВт.
Состояние ДЭС в этом регионе не равно-
значно и в целом используется неэффективно.
Подача теплоты в п.г.т. Южно-Курильск
(о. Кунашир) производится от энергоустановок
Туман-2 в виде сепарата с температурой 110 оС
от насосной станции НС-630 до ГТС-700 «В»,
расположенной рядом с котельной №5.
2. Технико-экономическая оценка воз-
можных объемов и направлений использова-
ния ВИЭ на Курильских островах
В начале дадим оценку строительства Па-
рамуширской ГеоТЭС на острове Парамушир
(Северо-Курильский район).
В таблице (см. Приложение, табл. 6) дано
несколько вариантов строительства ГеоТЭС на
о. Парамушир (в зависимости от числа скважин
и величины вакуума).
Данные табл. 6 показывают, что за счет
некоторой модернизации проекта возможно
увеличение экономической эффективности Па-
рамуширской ГеоТЭС примерно на 5 – 10%
(в зависимости от числа скважин и величины
вакуума). Экономия дизельного топлива дана
при цене 24 тыс. руб/т.
Расчет срока окупаемости ГеоТЭС
на о. Парамушир2
Расчеты проведем для 1-го варианта, дан-
ного в табл. 6 с капвложениями 537,8 млн руб.
1. Удельные капиталовложения на кВт:
Куд = 537,8 млн руб/4 МВт = 134,4тыс. руб/
кВт.
2. Расчет экономии дизельного топлива при
замещении ДЭС на ГеоТЭС в расчете на кВт ра-
бочей мощности
Э = Цдт × q × h, (1)
где Цдт – цена дизтоплива, руб/т; q – удельный
расход дизтоплива, г/кВт ч; h – годовое число
часов.
В нашем примере Цдт = 24 тыс.руб/т;
q = 240 г/кВт ч; h = 6000 ч.
Э = 34560 руб/кВт.
3. Ежегодные эксплуатационные затраты
обозначим ЗТЭС для ГеоТЭС составляют 10% от
капитальных вложений, в том числе не менее
5 – 6% составляют амортизационные отчисле-
ния. В нашем примере ЗТЭС = 13,44 тыс. руб/кВт.
4. В случае, когда замещаемая ДЭС не де-
монтируется, а остается в резерве, на ДЭС от-
носятся постоянные эксплуатационные затра-
ты (амортизация, заработная плата обслужива-
ющему персоналу).
5. Срок окупаемости сооружения ГеоТЭС
равен отношению удельных капиталовложе-
ний к удельной годовой прибыли Р на кВт, по-
лучаемой от замещения ДЭС ГеоТЭС:
(2)
Ток =Куд / Р = Куд/ (Э – ЗТЭС) =
= 134,4 тыс. руб/кВт / 21,12 тыс. руб/кВт =
= 6,3 года.
2 Предролагается, что кап. вложения расходуют-
ся в первый год ввода ВИЭ и срок окупаемости, дол-
жен быть, меньше обратной величины нормы дис-
контирования E=0,1, т.е. меньше 10 лет.
94 МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
С учетом экономии постоянных из-
держек при демонтаже ДЭС 12 млн руб.
или 3 тыс. руб/кВт (см. табл. 6) получим
Р = 24,12 тыс. руб/кВт и срок окупаемости
5,6 лет.
6. Себестоимость производства электро-
энергии на ГеоТЭС равна:
(3)
ЗТЭС / h = 13440 руб/кВт / 6000 ч =
= 2,24 руб/кВт ч,
то есть почти в три раза ниже, чем у замеща-
емой ДЭС, для которой только затраты топли-
ва равны 5,76 руб/кВт.ч., а с учетом постоян-
ных затрат ДЭС 0,5 руб/кВт.ч (3 тыс. руб/кВт /
/ 6000 ч) затраты ДЭС равны 6,26 руб/кВт.ч.
Расчет эффективности сооружения
ВЭУ мощностью 4,25 МВт на острове
Парамушир (см. Приложение, табл. 7).
Удельные капвложения ВЭУ составляют
КУД = 60 тыс. руб/кВт. Число часов использова-
ния ВЭУ составляет 3500 часов.
Экономия дизельного топлива при замеще-
нии ДЭС Парамуширской ВЭУ составит за год:
Э = ЦДТ × g×h, (4)
где ЦДТ – цена дизельного топлива, g – удель-
ный расход дизтоплива, г/кВт.ч, h – чис-
ло часов работы ВЭУ за год. В нашем при-
мере ЦДТ = 24 тыс. руб/т, g =240 г/кВт.ч, h =
= 3500 часов. Годовой экономический эффект
равен Э-ЗВЭУ, где ЗВЭУ, – годовые эксплуатацион-
ные затраты ВЭУ.
Тогда Э = 24 тыс. руб/т × 240 г/кВт.ч ×
× 3500 часов = 20160 руб/кВт.
Годовые эксплуатационные затраты и амор-
тизация ВЭУ равны: ЗВЭУ = 0,1 × Куд = 0,1 ×
× 60 руб/кВт = 6 тыс. руб/кВт.
Поскольку у ВЭУ годовое число часов ра-
боты мощности составляет 3500 часов, а по-
стоянная нагрузка потребителей 5500 часов и
выше, то необходимо подключение электро-
аккумуляторов, накапливающих электроэнер-
гию ВЭУ для выдачи электроэнергии потре-
бителям в часы, когда ВЭУ не работает из-за
отсутствия необходимого напора ветра для
выдачи электрической мощности в необходи-
мом объеме. В случае неэффективности ис-
пользования электроаккумуляторов возможно
создание энергокомплекса ВЭУ+ДЭС.
Создание энергокомплексов ВЭУ+ДЭС,
рассматривается, скорее, как вынужденное ре-
шение, из-за неустойчивости энергии ветро-
вых потоков. Принимая во внимание, что в ре-
гионе Курильских островов бывают тайфуны и
штормы, рассмотрены варианты энергомодуля
ВЭУ небольшой электрической мощностью до
150 кВт. Такой вариант рассматривается по со-
ображениям наибольшей устойчивости башни
ВЭУ к штормовым ветровым нагрузкам.
Рассматривались ветрогенераторы мощ-
ностью от 300 кВт и выше, работающие в сети
в составе ветродизельного энергокомплекса
(ВДК). Преимущества ВДК состоит в том, что
в этом случае достигается существенная эко-
номия дизельного топлива (до 80%) (при на-
личии достаточного ветроресурса).
Вариант ВЭУ единичной мощностью
800 кВт (э) предполагает создание сейсмо-
стойкого фундамента, одновременно выдер-
живающего воздействие высоких динамиче-
ских нагрузок воздушных потоков на баш-
ню и ветроколесо ВЭУ для такого уровня
мощности.
Работоспособность ВЭУ поддерживается
за счет применения аккумуляторных батарей,
которые эксплуатируются как в режиме посто-
янного подзаряда, обеспечивая в аварийных
случаях всю нагрузку постоянного тока, так и в
циклическом режиме разряд-заряд.
Создание микро ГЭС и мини ГЭС предпо-
лагает соблюдение экологических требований
по исключению вредного воздействия на рыб-
ный промысел в реках Курильских островов.
С технической стороны должно выполняться
условие устойчивости параметров стока рек
по сезонам года.
Расчет эффективности сооружения
ВЭУ с тепловым аккумулятором
ВЭУ мощностью 800 кВт (изготовитель –
немецкая фирма) и тепловой аккумулятор (для
обогрева помещения 400 м2 требуется мощ-
ность 40 кВт).
60 . . / 4, 2 .
14160
УД
ок
ВЭУ
К тыс руб кВт лет
Э З
Τ = = =

МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018 95
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
Стоимость аккумулятора Как = 2500 руб/
кВт.
Для обогрева предприятия (рыбозавод) пло-
щадью 2000 м2 требуется 5 аккумуляторов об-
щей мощностью 200 кВт стоимостью 2500 руб/
кВт × 200 кВт = 500 тыс. руб.
Аккумулятор заряжается от ВЭУ в часы
ночного и дневного провала электрической на-
грузки (около 6-8 часов в сутки). Согласно ме-
сячным графикам нагрузки избыток электро-
энергии ВЭУ имеет место в течение отопитель-
ного периода (октябрь-май).
Примем стоимость топлива на производ-
ство тепловой энергии котельной на угле рав-
ной 1200 руб/Гкал или 1000 руб/МВт.ч (в ценах
2007 г.) при цене угля 6000 руб/т у.т.
Предполагая, что 1 кВт ВЭУ произ-
водит избыток электроэнергии в объеме
1000 кВт.ч (при годовом числе часов работы
ВЭУ – 3000 часов), получим, что экономия то-
плива Эт в котельной на производство тепло-
вой энергии за счет использования ВЭУ соста-
вит Эт= 1000 руб/МВт.ч × Кэ = 800 руб/МВт.ч,
или 800 руб./кВт в год, где Кэ = 0,8 – КПД
аккумулятора.
Тогда срок окупаемости капвложений
КАК теплового аккумулятора составит:
где годовые эксплуатационные затраты тепло-
вого аккумулятора:
СА= 8% × КАК= 8% × 2500 руб/кВт =200 руб/кВт,
амортизация составляет 5% и 3% – годовые экс-
плуатационные затраты.
Применение тепловых аккумуляторов
эффективно.
Ввод объектов, приведенный в таблице
(см. Приложение, табл. 7) финансируется как
за счет федерального бюджета (957,7 млн руб.),
так и из других средств (1527,1 млн руб.), всего
2484,8 млн руб. (табл. 7). Однако другие сред-
ства будут выделены после 2015 г.
В связи с тем, что Федеральной целевой
программой [2] на создание и развитие зам-
кнутого энергокомплекса Курильских островов
Сахалинской области на основе применения
местных видов ВИЭ выделяется 957,7 млн руб.,
в таблице (см. Приложение, табл. 8) приводит-
ся перечень первоочередных объектов на ВИЭ,
строительство которых будет вестись за счет
средств, выделяемых из федерального бюджета
с учетом средств на разработку проекта энер-
госнабжения с использованием ВИЭ.
Эффективность капиталовложений (годо-
вой экономический эффект) из средств феде-
рального бюджета составит 265,2 млн руб., срок
окупаемости 957,7/265,2 = 3,6 лет.
Из данных таблицы следует, что удельные
капиталовложения на ввод мощностей ВИЭ на
Курильских островах не превышают базовые
предельные капиталовложения на кВт, опреде-
ленные в Постановлении Правительства РФ по
развитию ВИЭ в России на период до 2024 г.
[1]. Так, для ВЭУ удельные капиталовложения
составляют 60 тыс. руб/кВт для Парамушир-
ской ВЭУ, а предельные капвложения – 110 тыс.
руб/кВт, по Матросской мини ГЭС (МГЭС)
– 39 тыс. руб/кВт, а предельные капвложения –
146 тыс. руб/кВт.
Выводы
1. Объем генерации ВИЭ в мире достиг 4%
всего объема генерации электроэнергии, а элек-
трическая мощность ВИЭ составила 10% всей
мощности в мире в 2010 г., в России – менее 1%
генерации, а мощность ВИЭ 2200 МВт в 2009 г.
Правительство РФ определило развитие ВИЭ до
2024 г., тогда мощность ВИЭ составит 5536 МВт.
2. В России использование ВИЭ актуально
для энергодефицитных (энергоизолированных)
регионов Дальнего Востока, Крайнего Севера,
где тариф на электроэнергию от дизельных элек-
тростанций превышает 20-50 руб./кВт.ч из-за до-
роговизны доставки дизельного топлива. В то же
время производство электроэнергии и тепла на
ВИЭ значительно дешевле.
3. В статье дана оценка возможностей ис-
пользования ВИЭ на примере замкнутого энер-
гокомплекса Курильских островов. Выполнена
оценка эффективности использования геотер-
мальной и ветровой энергетики, мини ГЭС, а
также тепловых аккумуляторов и насосов. По-
казано, что срок их использования не превы-
шает 4-6 лет. В табл. 7 и 8 выполнены расчеты
для конкретных установок ВИЭ (ГеоТЭС, ВЭУ,
МГЭС, тепловых аккумуляторов и насосов).
2500 4, 2 ,
800 200
АК
ок
Т А
К руб года
Э С руб руб
Τ = = =
− −
96 МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
4. Следует отметить, что ФЦП «Социаль-
но-экономическое развитие Курильских остро-
вов (Сахалинская область) на 2007-2015 гг.»
в части ВИЭ в основном выполнена. В новой
ФЦП на 2016-2025 гг. намечено дальнейшее
развитие нетрадиционной энергетики Куриль-
ских островов, а также электрических сетей.
Для этого выделяются бюджетные средства
свыше 6 млрд руб. (в ценах 2016 г.).
Литература
1. Об утверждении «Основных направлений
государственной политики в сфере повышения
энергетической эффективности электроэнер-
гетики на основе возобновляемых источников
энергии на период до 2024 года» (с изменениями
на 28 февраля 2017 г.) [Электронный ресурс]:
распоряжение Правительства РФ от 8 января
2009 г., № 1-р. – Доступ из справочно-правовой
системы «КонсультантПлюс».
2. Федеральная целевая программа «Со-
циально-экономическое развитие Куриль-
ских островов (Сахалинская область) на
2007-2015 гг.» [Электронный ресурс]: по-
становление Правительства РФ 09.08.2006 г.
– Доступ из справочно-правовой системы
«КонсультантПлюс».
3. Отчет НИР «Разработка проекта по фор-
мированию замкнутого энергетического ком-
плекса Курильских островов за счет использо-
вания альтернативных источников электро- и
теплоснабжения». – М., ОАО «Институт ми-
кроэкономики», 2008.
4. Федеральная целевая программа «Со-
циально-экономическое развитие Курильских
островов (Сахалинская область) на 2016-
2025 гг.» [Электронный ресурс]: постановле-
ние Правительства РФ в редакции от 24 октя-
бря 2017 г., № 1276. – Доступ из информаци-
онно-правовой системы «Гарант».
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1
Стоимостные ориентиры в области возобновляемых источников энергии
Наименование показателя
Капитальные вложения,
долл. США/кВт
Себестоимость производства,
цент/кВтч
2005 г. 2030 г. 2005 г. 2030 г.
Биомасса 1000-2500 950-1900 3,1-10,3 3,0-9,6
Геотермальная энергетика 1700-5700 1500-5000 3,3-9,7 3,0-8,7
Традиционная гидроэнергетика 1500-5500 1500-5500 3,4-11,7 3,4-11,5
Малая гидроэнергетика 2500 2200 5,6 5,2
Солнечная фотоэнергетика 3750-3850 1400-1500 17,8-54,2 7,0-32,5
Солнечная теплоэнергетика 2000-2300 1700-1900 10,5-23,0 8,7-19,0
Приливная энергетика 2900 2200 12,2 9,4
Наземная ветроэнергетика 900-1100 800-900 4,2-22,1 3,6-20,8
Морская ветроэнергетика 1500-2500 1500-1900 6,6-21,7 6,2-18,4
АЭС 1500-1800 − 3,0-5,0 −
ТЭС на угле 1000-1200 1000-1250 2,2-5,9 3,5-4,0
ТЭЦ на газе 450-600 400-500 3,0-3,5 3,5-4,5
МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018 97
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
Таблица 2
Распределение средств бюджета по годам на развитие нетрадиционных источников энергии
и электросетей Курильских островов на 2016-2025 гг.
Наименование
мероприятия
Ответственный
исполнитель
Сроки
реализации
Объем финансирования, тыс. руб
Всего Федеральный
бюджет
Областной
бюджет
Местные
бюджеты
Внебюд-
жетные
источники
Модернизация энерге-
тической инфраструк-
туры на базе нетради-
ционных источников
энергии и развития
электрических сетей
Правительство
Сахалинской области
(Министерство стро-
ительства Сахалин-
ской области)
2016-2025 годы 6.816004,0 4321648,1 2494355,9 − −
2016 год 210000,0 − 210000,0 − −
2017 год 230000,0 − 230000,0 − −
2018 год 952104,6 570923,2 381181,4 − −
2019 год 1212204,0 867005,0 345199,0 − −
2020 год 1869712,2 1268798,5 600913,7 − −
2021 год 1320498,2 908121,4 412376,8 − −
2022 год 1021485,0 706800,0 314685,0 − −
2023 год − − − − −
2024 год − − − − −
2025 год − − − − −
ПРИЛОЖЕНИЕ
98 МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
Таблица 3
Баланс электроэнергии по районам, млн кВт·ч/год
Статья баланса
Район
Северо-Курильский Курильский Южно-Курильский
2005 г. 2020 г. 2005 г. 2020 г. 2005 г. 2020 г.
Производство, всего 13 19,5 25,7 55,62 36,9 55,4
в том числе: ДЭС 12,7 0,8 25,7 0,23 23,2 12,2
МГЭС 0,3 2,8 − − − −
ВЭУ − 15,9 − 0,39 9,0
ГеоТЭС − − − 55 13,7 34,2
Собственные нужды
и потери 1,3 0,3 2,6 5,0 3,0 2,4
Потребление 11,7 19,2 23,1 50,6 33,9 53,0
Таблица 4
Покрытие электрической мощности Северо-Курильского района
на 2008 – 2020 гг. (вариант с ГеоТЭС)
Потребность
в мощности электр.,
МВт
2008 г. 2009 г. 2010 г. 2015 г. 2020 г.
5,2 6,7 8,1 10 11
Покрытие − − − − −
ДЭС 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2
ГеоТЭС − − − 3 4
ВЭУ − 2,1 2,1 2,1 2,1
МГЭС 1,7* 1,7 1,7 1,7 1,7
дефицит -2/-0,3* 0,3 -1,1 0,1 0
* - при условии ввода МГЭС
Таблица 5
Спрос на электроэнергию и тепловую энергию Курильского района на период 2008 – 2020 гг.
Потребность в 2008 2010 2013 2015 2020
Электроэнергии, млн кВт ч 54 55 56 56,3 57,2
Тепловой энергии, тыс. Гкал 70 71 72 72,3 73,2
ПРИЛОЖЕНИЕ
МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018 99
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
Таблица 6
Оценка эффективности вариантов строительства Парамуширской ГеоТЭС
Наименование параметра,
показателя
Вариант исполнения ГеоТЭС на о. Парамушир
ГеоТЭС по
аналогии
Менделеевской
ГеоТЭС
Система охлаждения
(типа ВКУ) ВКУ+ РПГ
Давление пара
в конденсаторе, МПа 0,102 0,04 0,01 0,04 0,01
Число скважин
6 4 3 3 2
Мощность ГеоТЭС, МВт (э)
4 4 4 4 4
Капиталовложения
в скважины, млн руб. 432 288 216 216 144
Капиталовложения
в оборудование, млн. руб. 96 123 123 150 150
Капитальные затраты
на монтаж и ПНР, млн руб. 9,8 12,3 12,3 15 15
Капиталовложения
в ГеоТЭС, млн руб. 537,8 423,3 351,3 381 309
Постоянные издержки
на ГеоТЭС, млн руб. 53,78 42,33 35,13 38,1 30,1
Выработка электроэнергии,
тыс. МВт-ч 24 24 24 24 24
Экономия дизельного
топлива, тыс. тонн 5,76 5,76 5,76 5,76 5,76
Экономический эффект от
экономии топлива, млн. руб. 138,24 138,24 138,24 138,24 138,24
Капиталовложения
в новую ДЭС, млн руб. 120
Экономия на постоянных
издержках в ДЭС, млн руб. 12
Годовая экономия от ГеоТЭС,
млн руб. 96 107,91 115,11 112,14 120,14
Срок окупаемости ГеоТЭС на
о. Парамушир, лет 5,58 3,93 3,05 3,4 2,6
ПРИЛОЖЕНИЕ
100 МИКРОЭКОНОМИКА № 2 2018
РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА
Таблица 8
Объекты, вводимые в период 2010-2015 гг. за счет средств,
выделяемых из федерального бюджета (в ценах 2008 г.).
Наименование
объекта
Мощность,
N, МВт
Капитало-
вложения,
млн руб.
Удельные
капвло-
жения, тыс.
руб/кВт
Годовой
экономи-
ческий
эффект,
млн руб/год
Срок
окупаемости,
лет
Менделеевская ГеоТЭС 4,9 600 122 109,6 5,46
Матросская МГЭС 1,7 66,4 39,0 79,1 0,84
Парамушир, ВЭУ 4,25 255 60,0 81,6 3,1
Головнино, ВЭУ 0,23 11,3 49,1 4 2,8
Разработка проекта
энергоснабжения с
использованием ВИЭ
– 25 – – –
Итого 11,08 957,7 86,4 265,2 3,6
Таблица 7
Оценка экономической эффективности применения энергетических установок
на ВИЭ для Курильских островов
Наименование Мощность,
МВт
Капитало-
вложения,
млн руб.
Годовой
экономический
эффект,
млн руб/год
Срок
окупаемости,
лет
ГеоТЭС − − − −
Менделеевская 4,9 600 100,5 6
Океанская 5,4 650 150 4,3
Парамуширская 4 537,8 96 5,6
МГЭС − − − −
Матросская 1,7 66,4 79,1 0,84
ВЭУ − − − −
Парамушир 4,25 255 81,6 4,2
Буревестник 0,15 10,3 3,5 3
Головнино 0,23 11,3 4 2,8
Мало-Курильское 3,4 204 69 3,0
Тепловые насосы 12 150 36 4,2
Итого 39,63 2484,8 619,7 4,0
ПРИЛОЖЕНИЕ