Индекс УДК 620.9
Дата публикации: 05.07.2023

Тенденции внедрения инноваций в зелёную энергетику России

Trends in the introduction of innovations in green energy in Russia

Исаков Александр Петрович,
Липатов Максим Сергеевич,

1. Студент кафедры Теплосиловых установок и тепловых двигателей, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна. Высшая школа технологии и энергетики
2. Ст. преподаватель кафедры Теплосиловых установок и тепловых двигателей, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна. Высшая школа технологии и энергетики

Isakov Alexander Petrovich,
Lipatov Maxim Sergeevich,
1. Student of the Department of Heat Power Installations and Heat Engines,
St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design.
Higher School of Technology and Energy
2. Senior Lecturer of the Department of Heat Power Installations and Heat Engines,
St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design.
Higher School of Technology and Energy
Аннотация: Данная работа посвящена развитию зелёной энергетики в Российской Федерации. На основе анализа тенденции развития альтернативных источников энергии, с учётом мирового опыта, были выделены преимущества возобновляемых источников энергии, а также исследованы основные проблемы, замедляющие процесс их внедрения.

Abstract: This work is devoted to the development of green energy in the Russian Federation. Based on the analysis of the trend in the development of alternative energy sources, taking into account world experience, the advantages of renewable energy sources were highlighted, as well as the main problems that slow down the process of their implementation were investigated.
Ключевые слова: зелёная энергетика, альтернативные источники, возобновляемые ресурсы, проблемы развития энергетики, государственная поддержка.

Keywords: green energy, alternative sources, renewable resources, problems of energy development, state support.


Одним из основных условий устойчивого развития хозяйства имеется достаточное количество необходимых для его ведения энергетических ресурсов. Научно-техническое развитие постоянно стимулирует повышение энергоэффективности, но это не решает проблему дефицита энергоносителей, а лишь вызывает прирост объемов их использования.

Сегодня существует мировая устойчивая тенденция развития энергетики в контексте обеспечения энергетической самостоятельности каждой страны. Политика стремления к энергонезависимости продиктована стремительным повышением цен на энергоносители, территориальными и количественными ограничениями залежей полезных ископаемых, а также негативным влиянием на экологию [1]. Из-за ограниченности ресурсов общество всегда стоит перед проблемой, как распределить их так, чтобы достичь наилучшего результата.

В значительной степени экономический рост зависит от уровня развития энергетики страны, которая является основой для функционирования всех секторов экономики. Она способствует формированию значительной части ВВП и обеспечению потребностей населения в энергоресурсах для бытовых нужд. Для решения этой проблемы наиболее эффективными способами являются повышение энергоэффективности экономики и развитие «зелёных» видов энергии. Это позволит сократить расходы на приобретение энергии и обеспечить энергетическую независимость от внешних и политических факторов [2, 3].  В большинстве развитых стран мира эти меры сочетаются.

В связи с исчерпанием потенциала обновления технологии переработки энергии из традиционных источников сейчас более перспективным и надежным является развитие альтернативной энергетики. Она дает возможность независимости от внешних факторов. Именно поэтому в ведущих странах мира зелёная энергетика ежегодно наращивает производственные и инвестиционные мощности.

Зелёная энергетика — сфера энергетики, обеспечивающая выработку электрической, тепловой и механической энергии из альтернативных источников. По данным Международного энергетического агентства, к 2030 году доля электроэнергии, произведенной с помощью альтернативных источников, увеличится до 30% от всего производства. В большинстве развитых стран, включая США, Японию, Германию, Испанию, Швецию, Данию планируют довести долю возобновляемых источников энергии ((ВИЭ)) в общем энергобалансе до 20-50%.

Зелёной энергией является энергия, которая получается из возобновляемых природных, пополняемых естественным образом источников. Зелёная энергетика представлена широкой «палитрой»: прямая солнечная энергия, ветер, вода, биомасса с высоким энергетическим содержанием и другие (рис.1).

Рисунок 1. Источники зелёной энергетики

Энергию из «зелёных» источников, можно использовать для производства электроэнергии, отопления и обеспечения горячего водоснабжения, а также как топливно-энергетические ресурсы, то есть во всех сферах, где применяют продукцию традиционной энергетики. К примеру: солнечные установки служат для отопления и вентиляции зданий, производства электроэнергии; энергия ветра в последнее время все больше используется для получения электроэнергии; гидроэнергетика направлена на получение электроэнергии, а также является комплексной водохозяйственной системой, решающей задачи водоснабжения населения и промышленности, водного транспорта, ирригации, рыбного хозяйства, рекреации и др. Продукты биоэнергетики применяют в качестве топлива во всех агрегатных состояниях для выработки тепловой и электрической энергии, для энергообеспечения промышленных и бытовых нужд, а также в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств. Геотермальную энергию можно использовать для производства электроэнергии, горячего водоснабжения и отопления помещений.

Основными преимуществами использования энергии из нетрадиционных источников является их неисчерпаемость и отсутствие негативных экологических последствий. Несмотря на ряд недостатков, а именно: высокую стоимость установок, зависимость от географических и климатических условий, а также потребность в территории, зелёная энергетика развивается с устойчивой тенденцией к росту.

Одними из основных факторов развития энергетики из нетрадиционных источников являются:

  1. Ограниченность ресурсов. Согласно структуре мирового энергопотребления, уголь составляет 27% первичных энергоносителей, нефть — 40%, природный газ — 23%, ядерное топливо — 7,5%, гидроэнергия — 2,5%. Учитывая рост потребления и ограниченные запасы ископаемых топлив, уже разведанные ресурсы хватят на примерно 250-300 лет угля, 30-40 лет нефти и 50-70 лет природного газа [4].
  2. Загрязнение окружающей среды. Основной проблемой, к которой приводит использование традиционных источников энергии является ухудшение экологии, что ведет к глобальному потеплению, появлению озоновых дыр, загрязнению воды, воздуха и т.д. Такая ситуация негативно влияет на состояние здоровья нынешних и будущих поколений, а потому является социальным катализатором процесса становления зелёной энергетики.
  3. Развитие научно-технического прогресса. Не смотря на прогрессивное развитие науки и техники, все еще остаются отходы, которые очень сложно использовать повторно. Кроме того, территории, из недр которых добыты энергоресурсы, требуют восстановления. В связи с этим и возникли новые задачи по использованию источников энергии, которые имеют более высокую энергоэффективность.
  4. Рост цен на энергоносители. Страны-поставщики топливноэнергетических ресурсов устанавливают монопольные цены на эти ресурсы в связи с тем, что залежи источников энергии находятся на их территории. Это обусловливает поиск энергии, имеющейся на территории каждой страны, позволяющий получать энергию без посредников. Альтернативные источники в большинстве случаев не требуют постоянных дополнительных расходов для добычи. Это помогает значительно снизить стоимость единицы энергии, а, следовательно, уменьшить расходы и повысить рентабельность предприятий.
  5. Совершенствование нормативно-правовой базы. Понимание важности развития зелёной энергетики привело к существенным изменениям в законодательной базе во многих странах мира, что вызвало толчок для развития альтернативной зелёной энергетики в противовес традиционной. Для сбалансирования текущего природопользования с долгосрочными перспективами и целями существует необходимость разработки государственной политики, базирующейся на принципах прозрачности, справедливости и социальной ответственности. Реализация этих принципов сегодня означает внедрение использования альтернативных источников энергии для отечественного хозяйства [5, 6, 7].

Итак, проблема ограниченности ресурсов накладывает негативный отпечаток на социально-экономическое развитие экономики страны, и как следствие на предприятия и домохозяйства.

 Изменить ситуацию можно за счет повышения энергоэффективности и использования альтернативных видов энергии, которые в основном являются неисчерпаемыми. В развитых странах мира наблюдается тенденция к увеличению удельного веса возобновляемых энергоресурсов, имеющих долгосрочный характер и рассчитанных на относительно устойчивые и предсказуемые экономические условия. Среди основных причин стремительного развития данной отрасли можно выделить: ограниченность ресурсов, загрязнение окружающей среды, развитие научно-технического прогресса, постоянный рост цен на энергоносители, а также государственная поддержка. Понимание факторов и структуры современной энергетики позволяет сформировать теоретические основы развития нормативной базы для стимулирования ускоренной развития данного вида энергетики в России.

На сегодняшний день существует ряд препятствий, которые замедляют развитие данной отрасли, в частности: высокая стоимость установок и расходы на их обслуживание, привлечение больших площадей под тепло- и электростанции, зависимость от географических и погодных условий и тому подобное. Несмотря на это, во многих странах мира активно разрабатывают программы для развития зелёной энергетики, которые нацелены не только на крупные промышленные предприятия, но и на частные домовладения [8].  Таким образом, сфера использования возобновляемых источников энергии — это мощный рынок с мощным мультипликативным эффектом в сфере образования, науки и производства, которая требует и поглощает значительные объемы инвестиций.

У России имеются большие резервы источников энергии, которые являются не возобновляемыми. Ресурсный потенциал биомассы, имеющийся в наличии у нас, является практически неисчерпаемым. В ближайшем будущем государство планирует расположить собственные электростанции в маленьких населённых пунктах.

Данные электростанции будут работать на биотопливе, что позволит сэкономить бюджетные средства на обслуживание электрификации и даст возможность жителям генерировать зелёную энергию самостоятельно. Это также способствует развитию сельского хозяйства и созданию новых рабочих мест. Россия, обладая большим количеством свободных земель, может использовать их для хранения отходов сельскохозяйственного производства и переработки их в биоэтанол, топливные гранулы и другие виды энергии. В результате, растительная и древесная биомасса будет все больше использоваться в качестве энергоносителя, наравне с нефтью, газом и углем [9].

Чтобы изменить существующую систему энергообеспечения и перейти к прогрессивной модели развития с увеличением доли возобновляемых источников энергии, следует преодолеть существующую инерцию в современной системе энергообеспечения и решить эколого-финансовое разногласие, которое является сдерживающим фактором. Ввести экологические «зелёные» принципы мешает отсутствие экономических стимулов и административных мер.

Важным для развития «зелёных» инноваций является расширение рыночных механизмов, с помощью которых возможно изменение тенденций потребительского поведения внутри страны. Несомненно, результатом внедрения и продвижения экологических инноваций не может стать чрезмерное потребление природных ресурсов. Основными отраслями при внедрении «зелёных» инноваций должны стать лесное и сельское хозяйство, рыболовство, строительство, транспорт, водные ресурсы, управление отходами. Можно указать, что в современных рыночных условиях продуктивность и эффективность энергетической отрасли неразделимо сопряжена с формированием инновационных решений.

В России развитие зелёной энергетики осуществляется в трех основных направлениях: солнечная энергия, энергия ветра и малая гидроэнергетика. Рассмотрим потенциал и эффективность использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) по географическому распределению (рис. 2).

Рисунок 2. Эффективность использования ВИЭ в зависимости от территориального признака

Однако, развитие использования возобновляемых источников энергии замедляется из-за низкой конкурентоспособности по сравнению с централизованным электроснабжением. Это связано с высокими капитальными затратами и ограниченной эффективностью объектов ВИЭ. Государственная энергетическая стратегия до 2035 года предусматривает две основные задачи: ввод новых генерирующих мощностей ВИЭ при их экономической эффективности и развитие передовых технологий в области ВИЭ, включая увеличение производства российского оборудования для ВИЭ и поддержку исследовательских проектов в этой области [5, 6, 7].

Если в России данный вопрос является лишь интересом к отдаленным регионам, то для европейских и других стран — это вопрос экономической и энергетической независимости. В Европе, как и в остальном мире, наблюдается устойчивая тенденция к развитию фондов, представляющих собой альтернативу традиционным источникам энергии. Рост цен на обычные углеводороды, истощение их естественных источников, а также неблагоприятные экологические последствия их использования вызывают серьезное беспокойство по поводу разочаровывающих перспектив развития общества. Все большее число европейских государств понимает сложность момента и выражает обеспокоенность в связи с растущим энергетическим и экологическим кризисом и необходимостью разработки возобновляемых источников энергии, которые могут быть использованы для выработки электроэнергии и тепла.

Таким образом, ставка на зелёную энергетику является международной тенденцией, которую обойти России не удастся. Каждая страна несет ответственность за количество вредных выбросов, которые загрязняют атмосферу. Для того, чтобы выглядеть на фоне других стран современным и результативным государством, Россия должна создать рабочие места и инвестировать в поддержку инновационных мероприятий.

Начать развитие ВИЭ стоит с законодательного уровня, в связи с тем, что необходимо регулировать частные энергетические компании, и решить вопрос с тем, то делать с избыточной генерацией, которая будет снижать себестоимость вырабатываемой энергии. Таким образом, становится всё более очевидным, что рациональный выбор «зелёных» источников энергии становится все более ясным. И однажды альтернативные источники энергии станут безальтернативным выбором.

Необходимо обозначить, что властями России поддерживается альтернативная энергетика не по той же причине, по которой поддерживается альтернативная энергетика за рубежом [10]. Во многих развитых государствах это сопряжено с желанием уменьшить отрицательное воздействие на окружающую среду, в России же основная цель — создание конкурентоспособной технологической и производственной базы на мировом рынке энергетического оборудования.

В целях активизации государственной поддержки возобновляемых источников энергии в России предлагается принять следующие меры:

  1. Внедрить системный подход к стимулированию развития отрасли ВИЭ, что позволит создать благоприятные условия для инвестиций и развития новых технологий.
  2. Ввести систему поддержки домашних хозяйств, желающих использовать возобновляемые источники энергии. Это может быть осуществлено через предоставление субсидий на покупку и установку оборудования для производства электроэнергии из ВИЭ.
  3. Предоставить инвестиционные субсидии и гранты, фискальные скидки и субсидирование стоимости долгового капитала для компаний, занимающихся производством и использованием ВИЭ. Это поможет снизить капитальные затраты и повысить конкурентоспособность данной отрасли.
  4. Увеличить финансирование научно-исследовательских работ в области ВИЭ, а также стимулировать международное научно-техническое и промышленное сотрудничество и обмен опытом. Это позволит развивать передовые технологии и повысить эффективность использования ВИЭ.
  5. Расширить подготовку специалистов в области возобновляемых источников энергии. Это может быть достигнуто через создание специализированных образовательных программ и центров, а также проведение обучающих семинаров и курсов для специалистов.

Без принятия этих мер поддержки государственная система стимулирования развития возобновляемых источников энергии не будет привлекательной для инвесторов, особенно в условиях высоких кредитных ставок.

Библиографический список

1. Ковальская, А. Э. Современные тенденции развития «зеленой» энергетики / А. Э. Ковальская // Вестник Таганрогского института управления и экономики. – 2023. – № 1(37). – С. 15-22.
2. Бобылева С.Н., Кирюшина П.А., Кудрявцевой О.В. Зеленая экономика и цели устойчивого развития для России. - М.:, 2019. - 36-37 c.
3. Ширяев, А. Д. Целесообразность развития возобновляемой энергетики в городе Санкт-Петербурге / А. Д. Ширяев, К. А. Крюков // Оригинальные исследования. – 2022. – Т. 12, № 10. – С. 253-258. – EDN ELKGLK.
4. Пакина А.А., Горбанев В.А. Перспективы зеленой экономики как новой парадигмы развития // Вестник МГИМО-университета. - 2019. - № 12(5). - c. 147.
5. Распоряжение Правительства РФ от 09.06.2020 № 1523-р "Об утверждении энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года". - М.:, 2020. - 2-5 c.
6. Постановление Правительства РФ от 28 мая 2013 года № 449 "О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности" (в редакции постановления Правительства РФ от 28 февраля 2017 года № 240).
7. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 29 октября 2021 года № 3052-р "Об утверждении социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года". - М.:, 2021. - 10-11 c.
8. Ширяев, А. Д. Состояние возобновляемой энергетики в мире и России: лидеры по использованию энергетического потенциала Солнца, ветра и воды / А. Д. Ширяев, Г. А. Морозов // Оригинальные исследования. – 2022. – Т. 12, № 8. – С. 259-265. – EDN TNORWB.
9. Развитие энергетического сектора Российской Федерации на основе инновационных принципов зеленой экономики / И. А. Максимцев, К. Б. Костин, К. А. Городилов, О. А. Онуфриева // Вопросы инновационной экономики. – 2022. – Т. 12, № 2. – С. 1165-1184. – DOI 10.18334/vinec.12.2.114809.
10. Гурова И.П. Иностранные инвестиции в зеленой экономике // Экономические отношения. - 2019. - № 2. - c. 600-601.