Экономические показатели ВИЭ
Широкомасштабное внедрение ВЭС в энергетику определяется в настоящее время в большой степени его экономической целесообразностью.
Существенным препятствием широкомасштабного внедрения ВИЭ в России является бытующее мнение о их экономической неэффективности по сравнению с традиционными энергоисточниками на базе «неисчерпаемых» запасов органического, ядерного топлива и водных ресурсов. Результаты проведенного авторами сравнительного анализа экономической эффективности ВИЭ разных видов и традиционных ЭС, приведенные в табл. 4.2, призваны поправить это устаревшее представление.
Оценки экономической эффективности ЭС, приведенные в табл. 4.2., относятся к случаям использования отечественного и импортного энергооборудования на основе его средних статистических технико-экономических показателей и цен на топливо в 2006 — 2007 гг. [87, 90].
В качестве наиболее практически важных результатов сравнения экономических показателей ВИЭ и вновь строящихся традиционных энергостанций отметим:
— коммерческую конкурентоспособность (в терминах себестоимости и окупаемости) ряда ВИЭ (сетевых ВЭС, СК, бесплотинных МГЭС, Био- ЭС) по сравнению с энергостанциями на органическом топливе, достигаемую за счет отсутствия топливной составляющей;
— более высокие капитальные затраты при строительстве ВИЭ по сравнению с традиционными тепловыми энергостанциями на органическом топливе, обусловленными более высокой стоимостью основного оборудования ВИЭ.
Последнее обстоятельство диктует необходимость государственной экономической поддержки технологий энергопроизводства на возобновляемых ресурсах, по крайней мере на начальной стадии их развития.
Однако экономическая поддержка в случае ВИЭ в условиях России коренным образом отличается от существующих дотаций в традиционной энергетике в связи с возможностью экспортной реализации замещенного ВИЭ органического топлива.
Покажем это методическими расчетами на примере сравнения экономической эффективности электростанции, работающей на природном газе (ГазЭС) — основы электроэнергетики России в настоящее время и в соответствии с [78] — в ближайшие десятилетия и эквивалентной ГазЭС, работающей с коэффициентом использования номинальной мощности #инм = 50%, принята равной 100 МВт, мощность равной с ней по выработке электроэнергии ВЭС, работающей с і£инм = 30% , равна 170 МВт (реальность #инм > 30% для ВЭС в России была показана в Главе 2).
Результаты получены с использованием развитых в НИЦ «АТМОГРАФ» и описанных в Главе 3 методик расчета технико-экономических показателей и численного анализа баланса годовых доходов и расходов современных электростанций с учетом реальных на 2009 г. показателей
Таблица 4.2
Капитальные затраты, себестоимость и окупаемость электроэнергии известных традиционных топливопотребля-
ющих и возобновляемых энергоисточников
Таблица 4.3 Прогнозные экономические показатели электрогенерации на введенных в 2010 г. ГазЭС и ВЭС (в ценах, приведенных к 2010 г.) при различных сценариях роста цен на газ и электроэнергию
|
строительства и эксплуатации (включая капремонт на 13-м году работы) ГазЭС и ВЭС в российских условиях и их демонтажа после отработки одинакового 20-летнего ресурса, а также экспоненциальных моделей многолетней динамики инфляции, тарифов и цен на энергию и энергоносители (топливо).
Выработка ЭС определяется на основе разработанной авторами полуэмпирической модели их технической готовности (availability), построенной на данных об эксплуатационных характеристиках ВЭУ [24].
В работе рассмотрены различные сценарии роста цен на электроэнергию и топливо в России: от ограничения их роста уровнем ежегодной
российской инфляции до быстрого выхода на мировой уровень и дальнейшего роста по мировой модели. Однако наиболее разумными авторам представляются модели роста российских цен на электроэнергию и топливо с постепенным их выходом на уровень цен соответственно ~ 2/ 3 и = 1/2 от среднего мирового.
На рис. 4.4 приведены результаты моделирования приведенных к ценам 2010 г. с учетом модели российской инфляции накапливаемых за 20 лет доходов и расходов при строительстве, эксплуатации и продаже электроэнергии эквивалентных по выработке электростанций на газе (ГазЭС) номинальной мощности 100 МВт и ВЭС номинальной мощности 170 МВт, введенных в действие в 2010 г. и работающих с коэффициентами использования номинальной мощности #инм соответственно 50% и 30% .
Рис. 4.4. Накопление доходов и расходов при строительстве и эксплуатации ГазЭС (#инм = 50%) и ВЭС (Кинм = 30%) |
Исходя из цели получения оценок предельно возможной экономической эффективности рассмотренных энергетических проектов, здесь приведены значения расходов и доходов, рассчитанные с нулевыми ставками кредитования и дисконтирования и при отсутствии (точнее до начала) налоговых платежей.
Основными составляющими экономического баланса ВЭС и ГазЭС являются капитальные и эксплуатационные затраты (включая расходы на топливо), не обязательные в настоящее время, но возможные в будущем экологические штрафы (или прямые затраты) за выбросы парниковых газов в атмосферу (по цене 15 EURO/т), а также выручка за проданную электроэнергию.
Расходы и доходы накапливаются на протяжении периода эксплуатации ЭС (рис. 4.4), приводя за 20-летний ресурсный период их работы
к следующим итоговым экономическим показателям, приведенным к ценам 2010 г. с учетом российской модели инфляции (см. табл. 4.3).
Приведенные в табл. 4.3 результаты соответствуют трем сценариям многолетней динамики цен на топливо и электроэнергию. Вариант с «заморозкой» цен означает ограничение их роста уровнем ежегодной российской инфляции. В «российском» варианте электроэнергия ЭС реализуется по ценам оптового российского рынка, ассимпто — тически растущих с выходом на 2/3 от мировых цен. Цены газа для ГазЭС нарастают с ассимптотикой 1/2 от мировых. «Мировой» вариант означает быстрый выход российских цен на электроэнергию и газ на уровень мировых и их дальнейший линейный рост со скоростью мировой инфляции.
Основные результаты просчитанных вариантов сводятся к следующему:
— капитальные затраты при строительстве ВЭС вместе со стоимостью присоединения к сетям, рассчитанным по европейским нормативам ввиду отсутствия унифицированных российских цен, окажутся почти вдвое выше, чем на ГазЭС при их равной производительности;
— эксплуатационные затраты на ВЭС в российских условиях (с учетом неразвитой ремонтной инфраструктуры, отсутствия специалистов и транспортной дороговизны) примерно на 15% выше, чем на ГазЭС;
— затраты на топливо, потребляемого ГазЭС, в сценариях с «заморозкой» цен и предлагаемом авторами «российском» варианте окажутся соответственно в 2,5 и 2,0 ниже суммы капитальных и эксплуатационных затрат, а при мировом сценарии — примерно равны;
— выручка с продаж электроэнергии ГазЭС и ВЭС при сценарии с «заморозкой» цен составит соответственно 85 и 55%, при «российском» —
соответственно на 98 и 64% и при мировом сценарии — в 140 и 93% от суммы капитальных и эксплуатационных затрат на ЭС. Однако с учетом затрат на топливо выручка за электроэнергию ГазЭС при всех рассмотренных сценариях окажется примерно в полтора — два раза меньше затрат на производство вырабатываемой электроэнергии;
— баланс расходов и выручки на ГазЭС и ВЭС при всех рассмотренных сценариях окажутся отрицательными, однако с переходом от варианта с «заморозкой» цен к мировому он изменяется в пользу ВЭС;
— с ростом цен на газ на внутреннем рынке с сегодняшних до европейских или мировых себестоимость электроэнергии российских ГазЭС будет расти с 30 — 32 EURO/MBt • ч до 75 — 80 EURO/MBt • ч, а у ВЭС с #инм= 30% она остается равной 33 EURO/MBt • ч (рис. 4.5);
— себестоимость вырабатываемой ГазЭС электроэнергии растет примерно вдвое при переходе от сценария с «заморозкой» цен к мировому, при этом топливная составляющая себестоимости растет в полтора раза.
Себестоимость электроэнергии, вырабатываемой ВЭС, при всех рассмотренных вариантах остается постоянной и ввиду отсутствия топливной составляющей окажется ниже, чем у ГазЭС при любом ценовом сценарии.
Полученные результаты расчетов и сравнения рассмотренных в работе единичного ввода ГазЭС и ВЭС одинаковой выработки приводят к следующим выводам:
— выработка электроэнергии на традиционных вновь строящихся ЭС на органическом топливе неизбежно будет дорожать с ростом стоимости последнего как в мире, так и в России и не окупается при всех рассмотренных вариантах роста оптовых рыночных цен на электроэнергию и газ (самое дешевое топливо). Именно поэтому приток инвестиций в отечественную энергетику отсутствует;
— для обеспечения безубыточности отечественной топливной электроэнергетики даже при «заморозке» внутренних цен на газ необходимо увеличение цен оптового рынка как минимум вдвое с соответствующим увеличением тарифов на электроэнергию, что в любом случае противоречит либо принципам рыночной экономики, либо социальной или экономической, направленной на поддержку отечественного производства политике государства;
— для обеспечения безубыточности ветроэлектрических станций в России также необходимо увеличение закупочных цен на электроэнергию ВЭС примерно на 70 — 80% по российскому сценарию, но уже без ограничений внутренних цен на газ;
— источником финансирования ВЭС в России, помимо социально противоречивого повышения тарифов, могут являться перераспределенные доходы от экспортной реализации газа, замещенного при использовании ВЭС вместо ГазЭС, а также уменьшения затрат на экологические мероприятия по сокращению выбросов в атмосферу. Для достижения положительного экономического баланса ВЭС при «российском» сценарии необходимо к выручке с продаж электроэнергии по ценам оптового рынка добавить в пользу ВЭС стоимость замещенного ею газа на внутреннем рынке России и половину экологического бонуса. При этом экспортная выручка с продаж замещенного на ВЭС газа в сценариях с «заморозкой» цен и «российском» окажется соответственно в 2,9 и 2,1 раз выше стоимости газа на внутреннем рынке, обеспечивая тем самым дополнительные доходы государству за счет налоговых поступлений;
— сценарий вывода внутренних цен на электроэнергию и топливо на уровень мировых, влекущий за собой наибольшее повышение тарифов и лишающий преференций российского производителя, а также возможностей выгодной для государства экспортной реализации замещенного на ВЭС газа, представляется наименее целесообразным для энергетики России.
Рассмотренный пример достаточно наглядно доказывает возможность развития отечественной электроэнергетики с широкомасштабным использованием ВЭС, финансирование которых за счет перераспределения доходов от экспортной реализации замещенного газа, оказывается экономически выгодным и для производителей электроэнергии (включая поставщиков газа) и для государства, и для потребителя. Замена части Га — зЭС на ВЭС, как это следует из рис. 4.5, дает эффективный способ снижения себестоимости вырабатываемой в России электроэнергии.
30
Рис. 4.5. Зависимость себестоимости совместной электрогенерации на ВЭС и
ГазЭС от цены газа на внутреннем рынке России в долях от мировой
Предлагаемая схема развития отечественной энергетики возможна благодаря наличию в стране востребованных за рубежом запасов природного газа и разнице цен на него на внутреннем и внешнем рынках.
Как показывают расчеты, при реализации такого пути развития электроэнергетики в наибольшем выигрыше окажутся «Газпром» и государство, дополнительного дохода каждого из которых будет достаточно для финансирования рассмотренного ветроэнергетического проекта.
В связи с этим в качестве наиболее заинтересованных и реальных инвесторов масштабного развития новой ветроэнергетической отрасли авторам представляются наиболее крупные предприятия энергетического и нефтегазового комплекса страны, а также само государство.