Особенности развития зелёной энергетики в Российской Федерации

Введение. Актуальность вопроса о развитии зелёной энергетики в России обусловлена необходимостью перехода к более устойчивым и экологически чистым источникам энергии в условиях глобальной климатической изменчивости и истощения традиционных ресурсов. В связи с тем, что Российская Федерация обладает обширными запасами углеводородов и активно использует атомную энергетику, проблема внедрения и развития возобновляемых источников энергии в стране остается недостаточно исследованной и особенно в плане возможного негативного влияния их на окружающую среду и здоровье людей. Значительное внимание уделяется существующим мощностям и объемам энергопроизводства, однако вопросы использования альтернативных источников энергии, таких как солнечная, ветровая и гидроэнергетика, а также их интеграция в общую энергетическую систему остаются без должного научного обоснования.

Российская Федерация — страна, обладающая большими объемами природных энергетических ресурсов, что определяет ее как мирового лидера по запасам углеводородного сырья, использованию и экспорту атомной энергии. В принятой Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 года¹ определены прогнозные показатели по объему добычи различных видов топлива. На рис. 1 приведены эти данные по двум этапам реализации Стратегии: на 2024 и на 2035 год в соответствии с двумя видами сценариев — нижним и верхним. Оба сценария нацелены на сохранение макроэкономической стабильности государства. Сценарий, соответствующий верхней границе диапазона параметров развития топливно-энергетического комплекса (ТЭК), предполагает достижение темпов экономического роста выше среднемировых. Сценарий, соответствующий нижней границе, призван обозначать предел устойчивости энергетики страны и обеспечения ее энергетической безопасности.

Судя по данным на рис. 1, в стране не планируется вплоть до 2035 года как-то существенно уменьшить добычу природных, невозобновляемых энергоресурсов. В Энергетической стратегии отмечается, что одной из главных целей развития энергетики является содействие социально-экономическому развитию государства, способствование развитию других отраслей экономики, что в качестве приоритетов государственной энергетической политики выделяет «гарантированное обеспечение энергетической безопасности страны в целом и на уровне субъектов Российской Федерации, в особенности расположенных на геостратегических территориях; первоочередное удовлетворение внутреннего спроса на продукцию и услуги в сфере энергетики»².

При этом объемы добычи и производства энергетических ресурсов из добытого сырья, производство топлива и электрической энергии в Российской Федерации устойчиво превышают внутреннее потребление: по нефти — более чем в 1,9 раза, газу — в 1,5 раза, углю — в 1,8 раза, дизельному топливу — в 2,6 раза, автомобильному бензину — в 1,1 раза [1]. Таким образом, становится ясно, что Россия выступает одним из мировых лидеров по экспорту энергетических ресурсов. Получаемую прибыль планируется использовать для развития отрасли, ускорения технологических и цифровых путей эволюции, а также для достижения таких национальных целей, как устойчивый рост реальных доходов граждан страны.

В Стратегии отмечается, что среди крупнейших экономик мира топливно-энергетический баланс Российской Федерации является одним из самых экологически чистых (низкоуглеродных) — более трети генерации электрической энергии приходится на атомную энергетику, гидроэнергетику и другие возобновляемые источники энергии, около половины — на природный газ³. Российская Федерация несмотря на полную обеспеченность природными энергетическими ресурсами выступает в едином тренде с мировой энергетикой, реализуя задачи по производству и потреблению энергии, устойчивой промышленной политике, определенные в Программе ООН по окружающей среде⁴.

На сегодняшний день литературные источники в основном сосредоточены на отдельных аспектах зелёной энергетики, таких как правовые, экономические и технологические вопросы. Однако существует явный недостаток комплексного анализа текущего состояния возобновляемых источников энергии в России. Это показывает пробел в научных знаниях о взаимодействии государственной политики, рынков капитала и научных разработок, необходимых для эффективного продвижения и внедрения инновационных и устойчивых технологий в энергетическом секторе страны. Более того, эмпирические данные о реальных возможностях и перспективах роста этого сегмента экономики России недостаточно исследованы.

Поэтому целью и задачей представленного исследования являлся комплексный анализ особенностей и тенденций развития зелёной энергетики в Российской Федерации. Он включает в себя изучение влияния государственной политики на внедрение возобновляемых источников энергии, оценку существующих барьеров и возможностей для активизации роста этой сферы, а также разработку рекомендаций по улучшению условий для дальнейшего развития зелёной энергетики в стране.

Материалы и методы. В ходе исследования были использованы нормативные и правовые акты РФ: Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года, Государственная программа Российской Федерации «Развитие энергетики», указ Президента РФ «О сокращении выбросов парниковых газов», Стратегия социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года, распоряжение Правительства РФ «Об основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2035 года», Федеральный закон «Об электроэнергетике».

Изучены данные Федеральной службы государственной статистики Российской Федерации, Ассоциации развития возобновляемой энергетики (АРВЭ), статистика ВИЭ, информационные статьи сайта UNEP (The United Nations Environment Programme), Программа ООН по окружающей среде, оценочные доклады, представленные на сайте IPCC (Межправительственная группа экспертов по изменению климата — The Intergovernmental Panel on Climate Change), материалы по проблемам развития зелёной энергетики в мире и в России, представленные в научных трудах отечественных и зарубежных авторов. Особое внимание уделено результатам обзора «Возобновляемая энергетика в России и мире», представленного Росэнерго⁵. Были проанализированы планы, отчеты и итоги мониторинга реализации Государственной программы Российской Федерации «Развитие энергетики»⁶ с использованием метода контент-анализа и структурно-функционального анализа.

Использован смешанный исследовательский метод, включающий в себя качественный и количественный анализы. Публичные выступления государственных деятелей, тексты в открытой печати, нормативно-правовые документы были подвергнуты качественному анализу, вторичная информация из статистических источников — количественному анализу. В качестве основы для определения и анализа взаимосвязей стратегий внедрения финансирования мероприятий в целях устойчивого развития в Российской Федерации авторами был применен методологический подход, предложенный авторами [1].

Результаты исследования. Анализ статистических данных, изысканий ученых, изучение документов органов власти, которые провели авторы в рамках представленной работы, позволяют утверждать, что количество невозобновляемых энергетических источников, несмотря на их значительные запасы, из года в год сокращается, что в конечном итоге может привести к полному истощению этих ресурсов. Рост населения, постоянное повышение его жизненного уровня приводят к увеличению потребления энергии, которое с 1960 годов выросло в 3,6 раза⁷. В этом состоит один из основополагающих поводов для активного поиска и внедрения альтернативных источников энергии.

Другие поводы изложены в Программе ООН по окружающей среде. И в первую очередь это изменение климата на Земле, необходимость устранения его последствий. Ключевой причиной глобального потепления называют, как известно, выбросы парниковых газов. В 2020 году средняя приземная температура воздуха на 1,1 °С превысила доиндустриальный уровень 1850–1900 годов. Если сложившуюся ситуацию оставить без внимания, то можно прогнозировать потепление климата за нынешнее столетие более чем на 2,9 °C. Согласно докладу Межправительственной группы экспертов за 2021 год, антропогенное изменение климата в том виде, в котором оно преобладает в настоящее время, является беспрецедентным за последние 2000 лет и усиливается во всех регионах мира⁸. Для жизни на Земле это может иметь катастрофические последствия. В соответствии с Парижским соглашением по климату, принятому в 2015 году, предпочтительный предел повышения температуры должен составлять 1,5 °C, и это требует значительного сокращения выбросов парниковых газов в окружающую среду — на 50 % к 2030 году, на 100 % — к концу XXI века⁹. В обзоре [2] подробно рассмотрены движущие силы изменения климата, проанализированы его последствия, эксплицированы меры по их смягчению.

Следует понимать, что мы живем в эпоху природного кризиса. Сохранение, восстановление и разумное использование природных богатств являются поэтому основными задачами на текущий момент. В качестве доказательства этого факта UNEP приводит конкретные примеры уничтожения природы, вызванные деятельностью человека, доказывая тем самым, что «мы используем эквивалент 1,6 Земли для поддержания нашего нынешнего образа жизни, и экосистемы не могут идти в ногу с нашими потребностями»¹⁰.

Поддержка территорий, пострадавших от стихийных бедствий, промышленных аварий и антропогенных кризисов, борьба с загрязнением окружающей среды, сведение к минимуму неблагоприятного воздействия химических веществ — эти мероприятия могут и должны способствовать восстановлению природы, ее богатств, оказывать в то же время существенное влияние на принятие государствами всех необходимых мер для их реализации.

В настоящее время правовой основой международного взаимодействия по вопросам изменения климата является Рамочная конвенция ООН, принятая 9 мая 1992 года, получившая развитие в Киотском протоколе (11 декабря 1997 года). Для достижения конечных целей Рамочной конвенции принято Парижское соглашение по климату (12 декабря 2015 года). РФ является стороной Рамочной конвенции, Киотского протокола и Парижского соглашения¹¹. Российская Федерация 25 ноября 2020 года заявила о своем первом определяемом на национальном уровне вкладе (ОНУВ) в рамках реализации Парижского соглашения, эти данные размещены на официальном портале секретариата Рамочной конвенции ООН об изменении климата¹². Основой для данного заявления стали Указ Президента РФ «О сокращении выбросов парниковых газов», согласно которому правительству страны поставлена задача обеспечить к 2030 году сокращение выбросов парниковых газов до 70 % относительно уровня 1990 года с учетом максимально возможной поглощающей способности лесов и иных экосистем и при условии устойчивого и сбалансированного социально-экономического развития Российской Федерации¹³, и Стратегия социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года¹⁴. Стратегия предусматривает два сценария такого развития: инерционный и целевой (интенсивный). Именно целевой сценарий рассматривается в качестве основного, предполагающего реализацию взятых Российской Федерацией обязательств в рамках Парижского соглашения и Рамочной конвенции и достижение баланса между антропогенными выбросами парниковых газов и их поглощением не позднее 2060 года. В рамках технологического развития особое внимание в Стратегии уделено развитию в стране возобновляемых источников энергии. В распоряжении Правительства РФ «Об основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2035 года»¹⁵ говорится, что использование возобновляемых источников энергии является одним из значимых мероприятий, «связанных с выполнением международных обязательств Российской Федерации по ограничению выбросов парниковых газов».

Согласно Федеральному закону «Об электроэнергетике» возобновляемыми источниками энергии являются следующие виды (таблица  1)¹⁶:

Мировой технический потенциал всех видов ВИЭ различен по своему объему. Так, доля солнечной энергии составляет 62,52 %, геотермальной энергии (на глубине до 10 километров) — 32,75 %, энергии Мирового океана — 4,47 %, энергии ветра — 0,23 %¹⁷.

Наблюдается постоянный рост использования ВИЭ в общей мировой энергетической мощности (рис. 2) [3].

Наибольший объем выработки электроэнергии на солнечных (СЭС) и ветровых (ВЭС) электростанциях производится в Китае, далее следуют США, Индия, Германия, Бразилия. Из-за наличия большого числа гидроэлектростанций считается, что Россия в определенной степени обеспечена возобновляемыми источниками энергии, но при этом она сильно отстает почти по всем другим видам, представленным в таблице 1. Этот факт определил необходимость развития в стране возобновляемых источников энергии, которым уделяется достаточное внимание на государственном уровне. Основной упор при этом делается на реализацию государственно-частного партнерства в этой области. В частности, распоряжением правительства¹⁸ предусматривается проведение конкурсных отборов с установлением целевых показателей величин объемов ввода генерирующих объектов по видам возобновляемых источников энергии, базовых предельных величин капитальных затрат на возведение 1 кВт установленной мощности генерирующего объекта для каждого из видов, базовых предельных величин показателя эффективности и т. д.

Государственная поддержка и финансовые стимулы для развития возобновляемой энергетики в период с 2013 по 2021 год дали результаты, которые резко отличаются от эпизодических фактов предыдущих лет.

Между тем, совокупная установленная мощность ВИЭ в энергосистеме РФ еще мала, основной вклад в энергетику страны по-прежнему вносит традиционная топливная. ВИЭ составляет только 2,41 % в единой энергетической системе страны. По состоянию на 1 апреля 2024 года совокупная установленная мощность объектов ВИЭ в России составляла 6,11 ГВт с лидированием ветровых и солнечных электростанций (рис. 3).

С 2013 по 2024 год в стране действовала программа ДПМ ВИЭ 1.0. Она была направлена на финансовую поддержку внедрения возобновляемых источников энергии. Проводился конкурсный отбор среди претендентов с условием заключение договоров о предоставлении мощности на ВИЭ сроком на 15 лет. Как подчеркивал заместитель директора департамента развития энергетики Министерства энергетики Российской Федерации Андрей Максимов, «инвесторы получают гарантию возврата своих вложений с фиксированной доходностью за счет платежей за мощность» [4].

Важно отметить постоянное увеличение ввода новых мощностей в этот период. Так, с 2014 по 2023 год энергетика на основе ВИЭ выросла с 1,66 до 6,11 ГВт. Наивысший пик пришелся на 2020 и 2021 годы, после чего в связи с санкциями со стороны недружественных для России государств произошел заметный спад ввода новых мощностей (рис. 4)¹⁹.

Зависимость производства отечественного оборудования для объектов генерации на основе использования ВИЭ от поставок комплектующих и материалов из иностранных государств привела к торможению ряда инвестиционных проектов²⁰. В то же время все ранее заявленные инвестиционные проекты продолжали свою работу. Со стороны государства были предприняты меры, направленные на конкретизацию сроков проведения конкурсных отборов по строительству генерирующих объектов ВИЭ на оптовом и розничных рынках электроэнергии, были внесены изменения в директивные документы, регламентирующие данную отрасль²¹.

Программа ДПМ ВИЭ 1.0 способствовала созданию производственной базы оборудования для ввода мощностей зелёной энергетики, которой в стране в необходимом объеме не существовало, что и определило зависимость развития этой отрасли от импортных закупок. Как отмечал А. Максимов, «итогом действия первой программы было введение новых объектов ВИЭ, но также создание научной основы для производства необходимого оборудования» [4]. С 2024 года действует программа ДПМ ВИЭ 2.0 сроком до 2035 года, нацеленная на повышение достигнутых в первой программе показателей. Между тем, во второй программе проведена коррекция оценки проектов конкурсного отбора, которая в первой программе определялась по уровню капитальных затрат. Теперь номинантами стали те проекты, которые продемонстрировали более высокую эффективность вводимых объектов. Первый конкурсный отбор в рамках второй программы был проведен в 2021 году, совокупная мощность поддержанных проектов составила 2,7 ГВт. Новый подход определил повышение эффективности и снижение цены объектов ВИЭ примерно на 85 %.

В работе [1] представлена дорожная карта, в которой на основе гибридного подхода эксплицированы стратегии, содействующие зелёному развитию. Выделены 12 стратегий, которые указывают на то, что стратегии нижнего уровня имеют большее значение, по сравнению со стратегиями верхнего уровня (рис. 5). В соответствии с предложенной иерархией авторами статьи проанализировано, в какой мере развитие энергетики в России соответствует названным критериям.

Авторы отмечают, что основополагающим критерием этой структуры является S1 «Экологические правила и практика». Как было сказано выше, Россия является стороной Рамочной конвенции, Киотского протокола, Парижского соглашения, приняв на государственном уровне все предписываемые экологические правила и практики, о чем свидетельствует блок нормативных документов страны.

Следующей ступенью в предложенной иерархии является S5 «Финансовые стимулы, снижение налогов и субсидии». Российская Федерация на основе государственно-частного партнерства выступает движущей силой зелёной трансформации: правительством РФ²² определены меры государственной поддержки по достижению реальной конкурентоспособности технологий использования возобновляемых источников энергии на фоне технологий получения энергии на основе ископаемых видов органического топлива. Используются при этом следующие меры: льготные тарифы для продажи электроэнергии, выработанной от ВИЭ, налоговые кредиты, льготные кредиты, внедрение зелёного тарифа в России для привлечения дополнительных инвестиций²³. За время функционирования механизма поддержки и стимулирования развития ВИЭ, с 2013 по 2021 год, в России введена в эксплуатацию 121 электростанция ВИЭ, в том числе 83 СЭС, 27 ВЭС, 11 МГЭС. Важным моментом здесь является законодательная установка долей ВИЭ в энергобалансе страны.

Как видно на рис. 5, следующий по важности уровень определяется тремя позициями: S3 «Сохранение ресурсов», S4 «Минимизация затрат» и S12 «Управление выбросами углерода». Что касается S12, то, согласно Стратегии²⁴, основной акцент в управлении выбросами делается на поглощении их лесами и болотами. Территория России обладает огромными локациями лесов и болот, и существует гипотеза о том, что поглощение парниковых газов превалирует над их выделением. В стране организована Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ, а на ее основе создан Национальный кадастр с информацией в стандартизованном международном формате для детальной проверки данной гипотезы²⁵. Распоряжением правительства ему придан статус инновационного проекта государственного значения²⁶.

Наряду с общепринятыми в мировой практике мерами, в Стратегии предусмотрены мероприятия по обводнению ранее осушенных болот, обеспечению пожарной безопасности болот и лесов, по развитию лесной инфраструктуры, увеличению площади лесонасаждения и др. Исследования по секвестрации углерода за счет новых интегрированных технологий для увеличения здоровья сельских угодий проводятся во многих странах [5–14].

Уровень S8 «Государственная поддержка на ранней стадии развития» доказан всем предшествующим содержанием статьи. На рис. 5 уровень S11 «Государственное финансирование» расположен предпоследним при движении вверх, то есть как менее значимая стратегия, но авторы считают, что его следует расположить на одном уровне с S8, тем более, что стратегии S6 и S7 обеспечены в большей степени именно S11, как это указано в программе «Приоритет-2030»²⁷.

Стратегиями S6 «Зеленые технологии и обучение» и S7 «Исследования и разработки» большое значение придается сотрудничеству высших учебных заведений и промышленности. Здесь следует назвать программу «Приоритет-2030», реализуемую Министерством науки и высшего образования РФ с 2016 года, которая объединила деятельность 142 вузов страны для обеспечения их интегративного вклада в достижение национальных целей развития России, в их ряду разработка технологий, которые помогут устранить негативные последствия антропогенного воздействия. Реализация программы опирается, в том числе, и на деятельность Ассоциации зелёных вузов России, объединяющей 214 университетских добровольческих команд и клубов, принимающих активное участие в природоохранных мероприятиях. Межрегиональной экологической общественной организацией «ЭКА» активно внедряется в учебные заведения программа «Зелёные вузы России» на 2021–2026 годы в целях повышения экологической культуры российского общества²⁸. Безусловно, наметившийся устойчивый экологический тренд в российских вузах не может не обнадеживать, однако запаздывание страны в развитии ВИЭ, о чем говорилось выше, отразилось и на недостаточном количестве образовательных программ, реализующих подготовку специалистов в области альтернативных энергетических технологий. Подготовка высокопрофессиональных инженеров в сфере ВИЭ, как справедливо отмечено в иерархии на рис. 5, возможна только при включении S6 и S7 в S10 «Подход, основанный на сотрудничестве и широком участии». В этой связи следует упомянуть о включении в Перечень инициатив социально-экономического развития Российской Федерации до 2030 года²⁹, наряду с такими программами, как «Политика низкоуглеродного развития» и «Чистая энергетика (водород и ВИЭ)», номинации «Передовые инженерные школы» (ПИШ). Федеральный проект «Передовые инженерные школы» направлен на подготовку специалистов для высокопроизводительных секторов экономики. ПИШ создаются на общей основе вузами и технологическими компаниями для образования платформ совместных научных разработок и проектного обучения студентов в соответствии с профилем партнеров. Одним из тематических направлений является электро- и теплоэнергетика. В работу ПИШ включено 50 вузов страны и 150 компаний. Обязательная часть проекта — привлечение внебюджетных средств. По данным Минобрнауки, в 2022 году финансирование всех ПИШ из федерального бюджета составило 2,5 млрд рублей, а компании-партнёры школ подтвердили софинансирование ещё на 3,8 млрд. В 2023 году общее финансирование составило около 10 млрд рублей, а на 2024 год было запланировано выделить около 18 млрд рублей³⁰. Остается надеяться, что в перспективе будет выбрана площадка для решения научных и технических задач в рамках ВИЭ, а также составлены образовательные программы для подготовки инженерных кадров в этой сфере [15][16].

Что касается стратегий S2 «Долгосрочное видение» и S9 «Экологическая осведомленность», то следует согласиться с авторами [1], что программы экологической осведомленности расширяют знания и понимание проблем устойчивого развития. Долгосрочное видение обеспечивает стратегическую основу для правительств, финансовых учреждений и бизнеса, позволяющую интегрировать устойчивое развитие в планирование.

Пройдя по всем ступеням дорожной карты, можно сделать вывод об эффективности предложенной авторами [1] навигации и приоритетности факторов на примере Российской Федерации, а также выявить уровень реализации этих стратегий в движении России к устойчивому развитию.

Обсуждение и заключение. В Российской Федерации благодаря выигрышной, по сравнению со многими другими странами, обеспеченности природными ресурсами и развитию атомной энергетики интерес к промышленному использованию ВИЭ пришел значительно позже, чем в других странах. Запаздывание внедрения ВИЭ в энергосистему страны обусловлено рядом причин:

1) большие природные запасы топливно-энергетических ресурсов;

2) значительные резервы мощности объединенных энергосистем;

3) работа крупных ГЭС, построенных в СССР;

4) развитая атомная энергетика;

5) низкие цены и тарифы на электрическую и тепловую энергию.

Но, как утверждают российские специалисты, потенциал возобновляемых источников энергии в России тоже достаточно высок. По их оценкам, он в 178 раз превышает современный уровень энергопотребления в стране, что и определяет приоритет развития ВИЭ. Государственная политика сегодня нацелена на ликвидацию отставания РФ от других стран по количеству солнечных и ветровых ВИЭ, на создание конкурентных преимуществ зелёной энергетики по сравнению с ископаемым топливом. Большое значение при этом могло бы иметь законодательное определение сроков внедрения долей ВИЭ в энергобаланс страны.

В стране наметился и начал осуществляться переход на более активное использование возобновляемых источников энергии. При этом не следует забывать, что прогресс в каком-то сегменте неминуемо влечет за собой регресс в другом. Что, собственно, и доказано предыдущим развитием топливно-энергетической сферы. Поэтому следует продолжить углубленное изучение всего процесса перехода к зелёной энергетике. Ведь известно, что внедрение альтернативных видов энергии требует тем не менее использования ископаемого топлива, производство, транспортировка и обслуживание компонентов ВИЭ приводят к увеличению спроса на редкоземельные минералы, затрагивая тем самым проблему исчерпаемости природных ресурсов. Для крупномасштабного производства энергии (особенно для солнечной энергии) необходимы большие участки территории. Производство солнечных панелей ведет к выбросу парниковых газов. ВИЭ создают токсичные отходы, например, у Solar Energy, по сравнению с атомными электростанциями, их в сотни раз больше. Существует опасность возгорания солнечных батарей. Не исключено и их вредное воздействие на окружающую среду и дикую природу. Они имеют низкий коэффициент полезного действия, а также относительно короткий срок службы, к тому же являются дорогостоящими. У ВИЭ высокая степень зависимость от природных условий, имеются серьезные риски в обеспечении устойчивости функционирования.

Негативные стороны внедрения и функционирования ВИЭ, экологическая опасность, которую они несут, широко обсуждаются учеными [17–20]. Ведутся научные исследования по определению влияния ВИЭ на среду обитания, специалисты занимаются поиском технологий для устранения сопутствующих негативных факторов, увеличения мощностей электростанций. На необходимость поэтапного и продуманного движения к зелёной энергетике обратил внимание и президент РФ В.В. Путин³¹, отметив, в частности, что зелёная энергетика активно развивается, но еще долго не сможет покрывать все потребности глобальной экономики. Процессы, связанные с внедрением и стабильным функционированием зелёной энергетики, займут немало времени, так как проходят поэтапно, включают в себя в том числе и научное обоснование экспликации угроз, которые возникают с использованием ВИЭ, и определение путей их устранения. Поэтому в настоящее время, когда еще используются невозобновляемые источники энергии, необходимо сокращать выбросы парниковых газов, бороться с загрязнением окружающей среды, сохранять, восстанавливать и бережно использовать природу, повышать экологическую культуру производства и населения.