Болятко Екология ядерной и возобновляемой енергетики 2010

нимально. Сравнивая выражения (9.11) и (9.2), можно обнаружить, что С(Invest) – это аналог капитальных затрат K, а сумма С(Fuel)+С(O &M) – эквивалентна текущим расходам (эксплуатационным издержкам) Yτ за дисконтированный период эксплуатации τ.

Таблица 9.2

Приведенная стоимость электроэнергии (цент/кВт ч) для различных энерготехнологий и стран при дисконте 5 % (данные WNA, 2010 г.)

	Страна	АЭС	ТЭС,	ТЭС,	Ветер	СЭС,
			уголь	газ		фотоэл.
	Франция	5,6	–	–	9,0	29,0
	Германия	5,0	7,4	8,5	10,6	35,0
	Япония	5,0	8,8	10,5	–	45,0
	Южная Корея	3,1	6,7	9,1	–	–
	США	4,9	7,3	7,7	4,8	–
	Китай	3,3	5,5	4,9	7,0	–
	Россия	4,3	7,5	7,1	6,3	46*

* В Белгородской области в 2010 г. введена в эксплуатацию первая солнечная электрическая станция в РФ. Энергия, вырабатываемая ею, будет поставляться в общие сети по специальному тарифу – 14 руб. за

1 кВт ч.

Конкурентоспособность энерготехнологий в условиях эко-

номической динамики. Рассмотренные выше методики можно назвать статическими, поскольку они позволяют оценить (сравнить) различные проекты в данный момент времени без учета необходимых темпов развития энергетики и естественного выбытия мощностей. Так, если задан темп роста производства электроэнергии в стране (с учетом роста потребности в ней), то приоритетными могут стать энерготехнологии, требующие в условиях ограниченных ресурсов минимума капитальных затрат и сроков окупаемости

[6].

Еще один важный экономический эффект, не учитываемый вышеприведенными методами, связан с «эффектом замещения топлива». Сравниваемые проекты энергетических технологий (угольной,

241

газовой, ядерной, солнечной или др.) часто бывают альтернативными. То есть выбор одного из них исключает реализацию другого и, тем самым, обеспечивает экономию другого энергоресурса, который может быть направлен на другие народно-хозяйственные цели с большим экономическим эффектом. Пусть, например, из двух проектов электрогенерации – АЭС и ТЭС на газе – выбран проект АЭС. В этом случае ядерное топливо замещает газ, и у собственника (государства) высвобождается масса газа, который может быть продан по другой цене, например на экспорт. В этих условиях прибыль собственника складывается из дохода проекта АЭС и дохода от продажи газа, обладающего ценностью невозобновляемого минерального сырья [3].

В контексте принятия решений о выборе энерготехнологий важную роль играет фактор неопределенности исходной информации и переменных экономической задачи, что неизбежно приводит как к экономическим рискам, так и рискам принятия ошибочных решений при выборе альтернативных проектов и программ. Вышеприведенные методики не обладают способами оценки рисков. В работе [3] изложена новая методика оценки экономической эффективности энерготехнологий (при неточности технико-экономиче- ских прогнозов и неопределенности исходных данных) и сопутствующих прогнозированию развития энергетики экономических рисков (на основе интервально-вероятностного подхода) при разных схемах финансовых вложений и затрат.

Перспективы энергетики на возобновляемых источниках. В

России имеются значительные ресурсы разнообразных возобновляемых источников энергии (ВИЭ): ветра, геотермальной, гидроэнергии, биомассы и солнечной. Практически во всех регионах имеется один или два типа возобновляемых источников энергии, коммерческая эксплуатация которых может быть оправдана, при этом некоторые регионы богаты всеми типами возобновляемых источников. Однако большинство возобновляемых источников обладает малой плотностью потоков энергии (рассеянностью или низким удельным потенциалом) и нерегулярностью поступления, зависящей от климатических условий, суточных и сезонных циклов. Для обеспечения бесперебойного энергоснабжения за счёт ВИЭ, особенно перспективны гибридные системы, использующие одновременно два или несколько видов ВИЭ, взаимно дополняю-

242

щих друг друга, в сочетании с аккумулятором и резервным двигателем внутреннего сгорания в качестве привода электрогенератора. То есть для эффективного использования возобновляемых источников энергии необходимо решить ряд инженерных задач по созданию экономичных и надёжных устройств и систем, концентрирующих и преобразующих эти виды источников энергии в приемлемую для потребителя тепловую, механическую и электрическую энергию.

В табл. 9.3 дана оценка ресурсов возобновляемой энергии в России. Валовой (извлекаемый) потенциал является энергетическим эквивалентом полного количества доступной для извлечения возобновляемой энергии, а технический – часть совокупного потенциала, которая может быть эффективно использована, принимая во внимание социальные и экологические факторы. И наконец, экономический потенциал является частью технического потенциала, использование которого экономически оправдано при существующем уровне цен на сырье, электричество, оборудование и материалы, транспорт и рабочую силу.

Оценка потенциала (ресурсов)							Таблица 9.3
возобновляемых источников энергии в России
Ресурсы			Потенциал, млн т у.т./год
		валовой			технический		экономический
Малая гидроэнергетика		360			125		65
Геотермальная энергия		–			–		115
Энергия биомассы		10 000			53		35
Энергия ветра		26 000			2000		10
Солнечная энергия		2,3·106			2300		12,5
Низкопотенциальное		525			105		31,5
тепло
Всего		2,3·106			4583		270

Как следует из табл. 9.3, количество возобновляемой энергии, использование которой имеет экономический смысл в России, со-

243

ставляет 270 млн т у.т./год. В эту величину входят 115 млн т ут./год геотермальной энергии, 65 млн т у.т./год малых гидроустановок, 35 млн т у.т./год биомассы, 12 млн. т у.т./год солнечной энергии, 10 млн т у.т./год энергии ветра и 36 млн т у.т./год низкопотенциального тепла. То есть объём возобновляемой энергии, использование которой экономически оправдано, составляет примерно 30 % фактической общей поставки первичных энергоресурсов.

В европейских странах приняты решения о доведении к 2020 г. доли электроэнергии, производимой за счет возобновляемых источников энергии, до 20–25 %. Зоны экономически эффективного применения возобновляемых источников энергии будут увеличиваться по мере ужесточения требований к экологии ТЭС, удорожания строительства магистральных электросетей и подстанций, повышения тарифов на электроэнергию и воду. Одним из методов энергосбережения и учёта электроэнергии является нетто-измере- ние (net metering) расхода электроэнергии в случае комбинированного использования потребителем электроэнергии от сети и от собственной энергоустановки на возобновляемых источниках. Многие страны применяют этот дешёвый и простой механизм для поощрения потребителя, вкладывающего собственные средства в технологии возобновляемой энергии. В этом случае физическое или юридическое лицо (например, семья, живущая в частном доме, фермерское хозяйство, дачный кооператив и т.п.) приобретает собственную генерирующую установку на основе ВИЭ. Когда эта установка генерирует меньше электроэнергии, чем необходимо потребителю, он может потреблять электроэнергию из сети; и в таком случае счётчик электроэнергии работает в нормальном режиме. Когда же установка производит больше электроэнергии, чем необходимо (например, ночью), то электричество поставляется в сеть и счётчик работает в обратном направлении. В этом случае, потребители получают за избыток выработанной ими энергии полную розничную цену.

Эта мера позволяет потребителю компенсировать основной недостаток ветровых и солнечных установок: время наибольшей генерации электроэнергии не всегда совпадает со временем наибольшего использования электричества потребителем.

Хотя Россия в целом является экспортёром энергии, бóльшая часть российских регионов производит меньше энергоресурсов,

244

чем им необходимо. В связи с этим возникает необходимость импорта энергоресурсов из богатых энергией регионов, например из Западной Сибири. В некоторых российских регионах с дефицитом ископаемых видов топлива, в связи с плохими погодными и транспортными условиями, наблюдаются частые перебои в поставках топлива. При существующих больших расстояниях между регионами затраты на транспортировку значительно увеличивают общую цену топлива. Такие отдалённые территории, как Камчатка, Республика Тыва и Республика Алтай, тратят более половины своего бюджета на топливо.

В отдалённые районы Крайнего Севера и Дальнего Востока топливо доставляется по железным или автомобильным дорогам, а иногда и вертолётом. Такие поставки ненадёжны и дороги. В настоящее время затраты на транспортировку топлива (при возможности её поддержания) не оплачиваются пользователями этих систем. По этим причинам жизнеспособную альтернативу традиционным источникам энергии в удаленных регионах могли бы составить возобновляемые источники энергии. При этом переход на местные источники энергии повысил бы надёжность электроснабжения посредством снижения зависимости от отдалённых поставщиков и перегруженной транспортной системы.

9.2.Экологическая политика и оценки затрат на обеспечение экологической безопасности

Угрозы экологической безопасности, касающиеся населения Земли в целом, стали активно обсуждаться в научных кругах после работ Римского клуба в 1970-х гг.. Экономико-математические модели Форрестора и Медоуза показали, что стихийное развитие экономики приводит к истощению запасов полезных ископаемых, резкому спаду промышленности и сельского хозяйства, превращению огромных территорий в свалки, катастрофическому уменьшению численности населения.

В 1992 г. Организация Объединенных Наций (ООН) организовала конференцию в Рио-де-Жанейро, в которой участвовали высшие руководители 150 стран мира. Конференция провозгласила необходимость перехода к «устойчивому развитию» (sustainable development), лозунг которого: «Удовлетворение потребностей на-

245

стоящего времени не подрывает способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности» (рис. 9.5).

Под влиянием идеи «устойчивого развития» происходит переосмысление основных угроз, способных нанести непоправимый ущерб экологической безопасности. Формируется система всеобъемлющей безопасности, призванная нейтрализовать появляющиеся

вусловиях глобализации новые вызовы и угрозы, среди которых всё возрастающую роль играют экологические факторы, способные

всовременных условиях влиять на существование всего человечества.

Практика выработала такие принципы экономического механизма управления природопользованием и экологической безопасностью, как платность, комплексность и научная обоснованность, экономическая ответственность. Принцип платности пользования природными ресурсами означает, что ни один природный ресурс – недра, земля, леса, реки – не может предоставляться кому бы то ни было в пользование бесплатно. В основе принципа платности лежит экономическая (стоимостная) оценка природных ресурсов. Природные земельные фонды участвуют в процессе производства наряду с другими средствами производства – материально-техниче- скими и трудовыми. Денежная оценка земли позволяет сопоставить ее роль в производстве с ролью других видов ресурсов. Как следствие, удается препятствовать необоснованному отводу ценных земель для несельскохозяйственных целей, а также более точно определять ущерб, причиняемый земельным угодьям при их нерациональном использовании. Установление платности пользования природными ресурсами направлено на повышение эффективности использовании ограниченных природных ресурсов, формирования дополнительных финансовых источников для их воспроизводства.

Принцип комплексности и научной обоснованности означает,

вчастности, стремление к многоцелевому использованию ресурсов, развитию мало- и безотходных производств, глубокой переработке сырья. Необходимо основанное на научных исследованиях сочетание экологических и экономических интересов общества, обеспечивающих реальные гарантии прав человека на здоровую и благоприятную для жизни окружающую среду, на обоснование экономической оценки природных ресурсов и ценообразования, а также расчетов экономического ущерба, причиняемого среде.

246

Принцип экономической ответственности находит свое вы-

ражение в обязанности природопользователей увязывать экологичность производства на каждом конкретном предприятии с его экономической эффективностью, прибыльностью, а также возмещать ущерб, причиняемый природной среде, здоровью людей и имуществу физических и юридических лиц в результате совершения экологических правонарушений.

Механизм управления экологической безопасностью и охраной природной среды включает ряд элементов (инструментов управления), основными из которых являются:

•платежи (рента) за использование природных ресурсов, загрязнение окружающей природной среды, размещение экологически вредных веществ;

•система правового и организационного обеспечения экономического стимулирования и экономической ответственности;

•система экологических фондов и экологического страхования. Научно обоснованное использование природных ресурсов, как и

всяких иных ресурсов, очевидно, должно быть основано на их учете. Общепринято, что учет определяется как сбор, систематизация, хранение и обновление сведений о количестве и качестве ресурсов.

Внастоящее время в России учет природных ресурсов осуществляется путем составления кадастров по видам ресурсов. Кадастр – это свод количественных, организационных, качественных экономических и экологических показателей природного ресурса. Кадастр представляет собой специализированную базу данных. С точки зрения эконометрики часть данных о каждом ресурсе имеет количественную природу (например, площадь, измеренная в гектарах), часть – качественную (например, перечень пород деревьев в лесу).

Вкадастре приводятся и организационные сведения (например, какой организации или частному лицу принадлежит лесной массив). Данные кадастров лежат в основе планирования использования ресурсов, их экономической оценки, ценообразования, определения ущерба, наносимого среде, системы мер по воспроизводству ресурсов и т.д. Составляются земельный, водный, лесной кадастры, кадастр месторождений полезных ископаемых. Кадастрами служат реестры охотничьих животных, рыбных запасов, природнозаповедных территорий, а также и загрязнителей окружающей

247

природной среды. Кадастром служит и «Красная книга», дающая информацию о редких и исчезающих видах животных и растений.

Действенными регуляторами природопользования служат так называемые лимиты. Лимитирование – система эколого-экономи- ческих ограничений по территориям, срокам и объемам предельных показателей использования (изъятия) природных ресурсов, выбросов и сбросов в окружающую природную среду загрязняющих веществ и размещения отходов.

Лимиты устанавливаются на размеры отвода земельных участков для строительства автомобильных и железных дорог, аэропортов, трубопроводов, мелиоративных каналов и др. Применяются лимиты потребления воды для орошаемого земледелия, для промышленных и сельскохозяйственных объектов. Лимитами для использования лесных ресурсов являются показатели расчетной лесосеки по территориям, т.е. предельная ежегодная норма вырубки. Существуют квоты (другое название лимитов) для вылова рыбы и охоты.

Лимитами для выбросов и сбросов загрязняющих веществ являются нормативы качества природной среды. Эти нормативы носят следующие названия:

•ПДВ – предельно допустимые выбросы в атмосферу;

•ПДС – предельно допустимые сбросы в водные источники;

•ПДК – предельно допустимые концентрации;

•ПДУ – предельно допустимые уровни воздействия шума, вибрации, электромагнитных полей;

•ПДН – предельно допустимые нагрузки на природную среду (количество посетителей на экскурсию в заповеднике, нагрузка скота на единицу пастбищных угодий и т.д.).

Нормативы утверждаются федеральным органом, отвечающим за охрану окружающей среды. Виды хозяйственной деятельности, лимиты и экологические требования при использовании природных ресурсов фиксируются в лицензиях (т.е. разрешениях) на природопользование, выдаваемых органами управления. Существует около 30 видов природопользования, на которые выдаются лицензии. Эксплуатация природных ресурсов без соответствующей лицензии влечет за собой ответственность вплоть до уголовной.

Государственная природно-ресурсная и экологическая политика России XXI в. сформулирована в 2000 г. в Федеральной целевой

248

программе «Энергоэффективная экономика» и ее подпрограмме «Энергоэффективность топливно-энергетического комплекса». Основные цели Программы:

1.Улучшение социальных условий жизни населения, проживающего в удалённых и труднодоступных районах с автономным энергоснабжением, при сокращении издержек на доставку топлива

вэти районы и увеличении надежности энергоснабжения.

2.Обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения и производства в зонах централизованного энергоснабжения во время аварийных отключений, особенно в сельской местности.

3.Улучшение экологических условий жизни населения, проживающего в городах и населённых пунктах со сложной экологической обстановкой, особенно в местах массового отдыха населения, за счёт снижения вредных выбросов от традиционных энергоустановок путём частичной их замены установками нетрадиционной энергетики.

Планируемый прирост объёма вырабатываемой электрической и тепловой энергии за счёт возобновляемых источников в России приведён в табл. 9.4. Снижение вредных выбросов от объектов энергетики, использующих органическое топливо, за 10 лет соста-

вит составит более 140 тыс. т, и сокращение эмиссии СО2 – более 8 млн т.

							Таблица 9.4
	Основные показатели роста производства энергии
			возобновляемых источников в России
Годы			Электрическая		Тепловая энер-		Замещение органическо-
			энергия, ГВт·ч		гия, млн Гкал		го топлива, тыс. т у.т.
2002–2005			958		2,6		659
2002–2010			9914		21		6302

Малая (местного значения) гидроэнергетика занимает ведущее место по объёмам освоения среди возобновляемых источников энергии. Программой запланировано освоение суммарной установленной мощности ветроэнергетических установок в объёме 230 МВт, а реализация солнечных фотоэлектрических установок определена в объёме 2,4 МВт. Установленная мощность гелионаг-

249

ревательных систем определена в объёме 70 Гкал/ч. Выработка электрической энергии на основе биомассы определена в объёме установленной мощности в 152 МВт, а производство тепловой энергии более 3 млн Гкал/год. Планируемая установленная мощность геотермальных станций по выработке электроэнергии составит 68 МВт, а по выработке тепловой энергии 16 тыс. Гкал/год. Сооружение энергетических установок на основе использования низкопотенциальной энергии (преимущественно тепловых насосов) предусматривает освоение 544 Гкал/ч установленной мощности и замещением 221 тыс. т у.т.

Положительным фактором является начавшееся в России создание законодательной базы использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ). Законом «Об энергосбережении» (1996 г.) установлена правовая основа применения электрогенерирующих установок на НВИЭ, состоящая в праве независимых производителей этой электроэнергии на подсоединение к сетям энергоснабжающих организаций. Принят также Закон «О государственной политике в сфере использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии», устанавливающий минимально допустимые в современных условиях экономические и организационные основы развития.

Оценка стоимости наносимого ущерба окружающей среде и здоровью населения в результате деятельности энергетических установок требует высокой квалификации исполнителей и учета общественного мнения, подверженного достаточно противоречивым и неадекватным реакциям. Например, затраты, произведенные в ряде стран в связи с аварией на Чернобыльской АЭС в 1986 г., значительно превышают реально необходимые затраты в связи с необоснованными оценками ущерба и страхом населения перед радиационным загрязнением окружающей среды. Опыт ликвидации последствий этой аварии показал также, что аварии и инциденты на АЭС и предприятиях ЯТЦ способны вызвать колебания цен в разных странах на различные товары и услуги.

Тем не менее существующие методы оценки экологического ущерба позволяют достаточно уверенно прогнозировать последствия развития энергетики. Как следует из табл. 9.5, наиболее опасными последствиями для здоровья людей характеризуются ТЭС, работающие на угле.

250