Ресурсная обеспеченность и экономическая эффективность сетевых солнечных станций малой мощности в регионах России

В связи с введением в Российской Федерации мер поддержки генерации электроэнергии на станциях малой мощности, работающих в том числе с использованием возобновляемых источников энергии, актуальным является задача оценки эффективности этих законодательных инициатив. В работе представлена и апробирована методика оценки производительности и экономической эффективности использования сетевых фотоэлектрических станций в зависимости от физико-географических и социально-экономических факторов. Представлены результаты оценки потенциальной производительности станций в различных регионах России, полученные на основе архивов данных о приходящей солнечной радиации за период с 2010 по 2020 г. с часовым разрешением. Показано, что экономическая эффективность ССМ в выбранных районах исследования варьирует в широких пределах в зависимости от сочетания таких факторов, как уровень солнечной радиации, розничный и оптовые тарифы на электроэнергию и график собственного потребления электроэнергии владельцем станции. Несмотря на значительные ресурсы солнечной энергии, срок окупаемости фотоэлектрических станций в районах Южной Сибири (Иркутск, Улан-Удэ) оказался максимальным среди всех районов исследований в связи с принятыми тарифами на продажу-покупку электроэнергии. Оптимальными условиями для эксплуатации таких станций характеризуются лишь регионы России, относящиеся к неценовым зонам и территориально-изолированным энергосистемам оптового рынка (Магаданская, Калининградская области, Камчатский, Приморский края), где может быть достигнута окупаемость в пределах гарантированного срока эксплуатации оборудования станций (20 лет) вследствие высоких оптовых цен на электроэнергию.

1. Атлас ресурсов возобновляемой энергии на территории России / Т.И. Андреенко, Т.С. Габдерахманова, О.В. Данилова и др. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2015. 160 с.

2. Атлас ресурсов солнечной энергии на территории России / О.С. Попель и др. М.: Изд-во МФТИ, 2010. 83 с.

3. Борисенко М.М., Стадник В.В. Атласы ветрового и солнечного климатов России. СПб.: Изд-во ГГО им. А.И. Воейкова, 1997. 60 с.

4. Габдерахманова Т.С. Исследование энергетической и экономической эффективности фотоэлектрических систем микрогенерации в условиях Российской Федерации: дис. … канд. техн. наук. М., 2019. 152 с.

5. Горбаренко Е.В., Шиловцева О.А. Гелиоэнергетические ресурсы Москвы // Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 6-2(128). С. 28–35.

6. Даффи Д., Бекман У. Основы солнечной теплоэнергетики: учебно-справочное руководство / пер. с англ. Долгопрудный: Интеллект, 2013. С. 112–118.

7. Климатические ресурсы солнечной энергии московского региона / Г.М. Абакумова и др. М.: Либроком, 2012. 310 с.

8. Коломиец Ю.Г., Горбаренко Е.В., Киселева С.В., Мордынский А.В., Фрид С.Е., Шиловцева О.А. Актинометрические данные для проектирования солнечных энергоустановок в Московском регионе // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2016. № 21–22. С. 12–24.

9. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Вып. 13. Серия 3: Многолетние данные. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. Ч. 1. С. 70–135.

10. Пивоварова З.И., Стадник В.В. Климатические характеристики солнечной радиации как источника энергии на территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 291 с.

11. Справочник по климату СССР. Вып. 8. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. Ч. 1. 79 с.

12. Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива (показатели по территориям) / под ред. П.П. Безруких. М.: ИАЦ «Энергия», 2007. 270 с.

13. Gorbarenko E.V. Sunshine Variability in Moscow in 1955– 2017, Russian Meteorology and Hydrology, 2019, no. 44, p. 384–393, DOI: 10.3103/S1068373919060037.

14. Kumar R., Rajoria C.S., Sharma A., Suhag S. Design and simulation of standalone solar PV system using PVsyst Software: A case study, Materials Today: Proceedings, 2021, no. 46, p. 5322–5328, DOI: 10.1016/j.matpr.2020.08.785.

15. Navamani J.D., Lavanya A., Prahadheeshwar C.M. Riyazudeen S.M. Hybrid power system design using Homer Pro, Int. J. Recent Technol. Eng. (IJRTE), 2019, vol. 8, no. 1S4, p. 605–609.

16. Rashad M., Zabnienska-Gora A., Norman L., Jouhara H. Analysis of energy demand in a residential building using TRNSYS, Energy, 2022, vol. 254, р. 124357, DOI: 10.1016/j.energy.2022.124357.

17. Tarasenko A.B., Kiseleva S.V., Popel O.S., Frid S.E., Gabderakhmanova T.S., Avezova N.R., Simonov V.M., Suleimanov M.Zh. Comparative analysis of simulation models for network photovoltaic power plants, Applied Solar Energy, 2020, vol. 56, no. 3, p. 212–218.

18. Мосэнергосбыт. Акционерное общество. URL: https://mes-elektrik.ru/catalog/197/setevaya-ses-komplektrasshirennyy/ (дата обращения 10.07.2022).

19. Оптовый рынок электрической энергии и мощности. Ассоциация «НП Совет рынка». URL: https://www.npsr.ru/ru/market/wholesale/index.htm (дата обращения 10.02.2022).

20. Отчет о функционировании ЕЭС России в 2021 году // Системный оператор Единой энергетической системы. URL: https://www.so-ups.ru/fileadmin/files/company/reports/disclosure/2022/ups_rep2021.pdf (дата обращения 17.02.2022).

21. Постановление Правительства РФ от 2 марта 2021 года № 299 «О внесении изменений в некоторые акты правительства Российской Федерации в части определения особенностей правового регулирования отношений по функционированию объектов микрогенерации». URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202103060015 (дата обращения 17.02.2022).

22. Сетевая солнечная электростанция С5, Хевел. Группа компаний. URL: https://www.hevelsolar.com/catalog/network/setevaya-solnechnaya-elektrostanciya-s5/ (дата обращения 10.07.2022).

23. Современная экономическая теория. URL: http://modernecon.ru/vvedenie/problemy/potrebnosti-i-resursy/effektivnost.html (дата обращения 16.02.2022).

24. Составляющие предельных уровней нерегулируемых цен. Администратор торговой системы. URL: http://www.atsenergo.ru/results/market/svnc (дата обращения 10.02.2022).

25. Тарифы на электроэнергию для населения. URL: https://energovopros.ru/issledovania/2322/2323/34883/#tarif (дата обращения 16.02.2022).

26. Федеральный закон № 471-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон „Об электроэнергетике“ в части развития микрогенерации» от 27 декабря 2019 года. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001201912280019 (дата обращения 17.02.2022).

27. BP Statistical Review of World Energy 2021. 70th edition, URL: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statisticalreview/bp-stats-review-2021-full-report.pdf (дата обращения 10.02.2022).

28. The Power Project, NASA Prediction of Worldwide Energy Resources, URL: https://power.larc.nasa.gov/ (дата обращения 16.02.2022).

29. Renewables 2020. Analysis and forecast to 2025, International Energy Agency (IEA), 2020, URL: https://www.iea.org/reports/renewables-2020 (дата обращения 12.02.2022).