Помощь студентам в учебе
Экономическая оценка проектов возобновляемой энергетики
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ
1.1 Возобновляемая энергетика: сущность, виды источников, потенциал
1.2 Развитие возобновляемой энергетики в мире и РФ
1.3 Место технологий, использующих возобновляемую энергию, на
рынке электроэнергии РФ
1.4 Государственная поддержка объектов ВЭ в мире и РФ
1.5 Экономическая оценка объектов возобновляемой энергетики.
Существующие подходы
2 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ОБЪЕКТОВ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
2.1. Сравнительная экономическая эффективность проектов ВИЭ
2.2 Расчет усредненной стоимости энергии
2.3 Состав капитальных и текущих (операционных) затрат проектов в
энергетике
3 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОВЫХ
НАСОСОВ
3.1 Оценка экономической эффективности систем теплоснабжения в
условиях Челябинской области
3.2 Возможности применения тепловых насосов в условиях
Челябинской области
3.3 Выбор ТНУ для условий Челябинской области
3.4 Оценка экономической эффективности ТНУ
4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАЛЫХ ГЭС
В УСЛОВИЯХ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
4.1 Техническое обоснование объектов малой гидроэнергетики
4.2 Оценка экономической эффективности малых
гидроэлектростанций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОк
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ
1.1 Возобновляемая энергетика: сущность, виды источников, потенциал
1.2 Развитие возобновляемой энергетики в мире и РФ
1.3 Место технологий, использующих возобновляемую энергию, на
рынке электроэнергии РФ
1.4 Государственная поддержка объектов ВЭ в мире и РФ
1.5 Экономическая оценка объектов возобновляемой энергетики.
Существующие подходы
2 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ОБЪЕКТОВ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
2.1. Сравнительная экономическая эффективность проектов ВИЭ
2.2 Расчет усредненной стоимости энергии
2.3 Состав капитальных и текущих (операционных) затрат проектов в
энергетике
3 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОВЫХ
НАСОСОВ
3.1 Оценка экономической эффективности систем теплоснабжения в
условиях Челябинской области
3.2 Возможности применения тепловых насосов в условиях
Челябинской области
3.3 Выбор ТНУ для условий Челябинской области
3.4 Оценка экономической эффективности ТНУ
4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАЛЫХ ГЭС
В УСЛОВИЯХ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
4.1 Техническое обоснование объектов малой гидроэнергетики
4.2 Оценка экономической эффективности малых
гидроэлектростанций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОк
Активное продвижение возобновляемой энергетики (ВЭ) в мире вызывает необходимость ее развития и в России. Цели развития применения возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в Российской Федерации (РФ) декларируются на самом высоком уровне. Еще в 2003 году развитие рынка ВИЭ было обозначено, как стратегическая цель государственной политики , а в 2009 году установлено достичь целевого показателя 4,5% - доля ВИЭ в производстве электроэнергии к 2020 году. Был разработан и внедрен ряд мер, по мнению законодателей, способствующих распространению ВИЭ в энергетике России . Несмотря на это, доля ВИЭ в энергетическом секторе страны составляет около 3% (без учета гидроэлектростанций больше 25 МВт) по данным REN21. К тому же основные усилия по поддержке ВИЭ направлены только на производство электроэнергии на ветряных, солнечных и гидроэлектростанциях.
В Челябинской области ситуация с реализацией проектов аналогичная. Существуют лишь единичные проекты применения ВИЭ, созданные учеными, гражданами- или производственниками-энтузиастами. Такая ситуация сложилась по ряду причин, характерных и для страны в целом: слабая информированность общества о «зеленой» энергетике, высокие первоначальные инвестиции, недостаточная проработанность вопросов адаптивности технологий к условиям региона, недостаточно специалистов, которые на профессиональном уровне могли бы обеспечить реализацию проектов ВИЭ (установку, монтаж и др.), а также отсутствие доступного и понятного подхода к оценке экономической эффективности проектов ВИЭ.
Вместе с тем, в условиях острой конкуренции новых технологий в системах энергоснабжения, как на мировом рынке, так и на внутреннем, ведется поиск возможности использования возобновляемых источников энергии. При этом наиболее перспективными ВИЭ для электро- и теплоснабжения считаются энергия солнца, тепло Земли и малая гидроэнергетика. Однако, в связи с тем, что отсутствует достаточный опыт в области проектирования, монтажа и установки генерирующих установок, применяются методы «простого переноса» зарубежных схем в российские условия, появляются нежизнеспособные проекты, что дискредитирует применение ВИЭ в широких масштабах. Кроме того, в условиях отсутствия единого подхода к экономической оценке энергетических объектов и объектов теплоснабжения, и вследствие большого разброса различных, порой несравнимых, показателей эффективности, сложно оценить экономичность систем электро- и теплоснабжения с применением ВИЭ.
Цель выпускной квалификационной работы - обосновать систему показателей для оценки экономической эффективности проектов ВИЭ и на основе этих показателей оценить экономическую эффективность ВИЭ в условиях Челябинской области.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Оценить потенциал и развитие ВИЭ в мире и России.
2. Определить место технологий, использующих возобновляемую энергию, на рынке электроэнергии РФ с учетом действующих мер государственной поддержки.
3. На основе классификации проектов ВИЭ обосновать систему показателей для оценки сравнительной экономической эффективности
4. Оценить экономическую эффективность теплонасосных установок и малых гидроэлектростанций для условий Челябинской области с учетом обоснованной системы показателей.
Результаты выпускной квалификационной работы, в частности выявление рыночной ниши для проектов ВИЭ, реализуемых в условиях Челябинской области, имеют значение для их практического применения.
В Челябинской области ситуация с реализацией проектов аналогичная. Существуют лишь единичные проекты применения ВИЭ, созданные учеными, гражданами- или производственниками-энтузиастами. Такая ситуация сложилась по ряду причин, характерных и для страны в целом: слабая информированность общества о «зеленой» энергетике, высокие первоначальные инвестиции, недостаточная проработанность вопросов адаптивности технологий к условиям региона, недостаточно специалистов, которые на профессиональном уровне могли бы обеспечить реализацию проектов ВИЭ (установку, монтаж и др.), а также отсутствие доступного и понятного подхода к оценке экономической эффективности проектов ВИЭ.
Вместе с тем, в условиях острой конкуренции новых технологий в системах энергоснабжения, как на мировом рынке, так и на внутреннем, ведется поиск возможности использования возобновляемых источников энергии. При этом наиболее перспективными ВИЭ для электро- и теплоснабжения считаются энергия солнца, тепло Земли и малая гидроэнергетика. Однако, в связи с тем, что отсутствует достаточный опыт в области проектирования, монтажа и установки генерирующих установок, применяются методы «простого переноса» зарубежных схем в российские условия, появляются нежизнеспособные проекты, что дискредитирует применение ВИЭ в широких масштабах. Кроме того, в условиях отсутствия единого подхода к экономической оценке энергетических объектов и объектов теплоснабжения, и вследствие большого разброса различных, порой несравнимых, показателей эффективности, сложно оценить экономичность систем электро- и теплоснабжения с применением ВИЭ.
Цель выпускной квалификационной работы - обосновать систему показателей для оценки экономической эффективности проектов ВИЭ и на основе этих показателей оценить экономическую эффективность ВИЭ в условиях Челябинской области.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Оценить потенциал и развитие ВИЭ в мире и России.
2. Определить место технологий, использующих возобновляемую энергию, на рынке электроэнергии РФ с учетом действующих мер государственной поддержки.
3. На основе классификации проектов ВИЭ обосновать систему показателей для оценки сравнительной экономической эффективности
4. Оценить экономическую эффективность теплонасосных установок и малых гидроэлектростанций для условий Челябинской области с учетом обоснованной системы показателей.
Результаты выпускной квалификационной работы, в частности выявление рыночной ниши для проектов ВИЭ, реализуемых в условиях Челябинской области, имеют значение для их практического применения.
Задачи, поставленные в начале исследования, полностью выполнены. Результаты исследования представлены ниже.
Экономический потенциал ВИЭ в мире оценивается примерно в 20 млн т.у.т. в год, что превышает почти в два раза объем добычи органического топлива всех видов. Россия, и в частности Челябинская область, обладают значительными ресурсами ВИЭ.
В 2015 году доля ВИЭ в общем мировом потреблении составила 23,7%, а в 2016 году - 24,5%. В РФ в основном развивается производство электроэнергии из энергии солнца, ветра и воды, и доля ВИЭ в производстве электроэнергии в 2018 году составила 3,2%. В настоящее время возобновляемая энергетика в России получает точечное развитие в регионах, особенно в регионах, изолированных от линий электропередач. В Челябинской области ВИЭ не используются для выработки электро- и тепловой энергии с подачей конечного продукта в централизованные сети, применяются единичные установки для индивидуального потребления.
Рынок электроэнергии РФ - это сложная система обращения особого товара. Предприятию, использующему технологии ВИЭ для производства электроэнергии, довольно сложно войти на этот рынок, так как присутствует большое количество входных барьеров, в том числе законодательных. Причем сложен не только вход на рынок, но и дальнейшее функционирование, в связи с накладываемыми ограничениями со стороны государства и рынка.
В качестве государственной поддержки развития ВИЭ создан механизм стимулирования, реализуемый на оптовом рынке электроэнергии и мощности через Договоры о предоставлении мощности квалифицированными генерирующими объектами, функционирующими на основе использования возобновляемых источников энергии. Однако, результаты реализации данного механизма неутешительные. Очень медленными темпами осуществляется ввод запланированных мощностей. Причем, если компании активно выигрывают КОМ и накапливается число планируемых объектов (в 2016 году число планируемых объектов было 116, в марте 2018 года - уже 229), то ввод мощностей резко отстает (около 6% от накопленного портфеля проектов). Накапливаются многомиллионные долги (штрафные санкции в связи с отсутствием ввода к запланированной дате), оплата которых может привести к отказу от ввода мощностей, либо к отсутствию заявок на КОМ.
Причина подобного положения дел, в том числе следующая:
- недостаточно проработаны вопросы экономической оценки проектов возобновляемой энергетики. Не создан комплексный подход к экономической оценке проектов возобновляемой энергетики, хотя можно выделить два основных подхода к экономической оценке: «сравнительный» и «инвестиционный», которые обладают рядом недостатков. Для отбора проектов на КОМ используется «инвестиционный» подход, который жестко ограничен нормативами капитальных затрат на 1 кВт установленной мощности. В зависимости от объекта, на котором будет применяться технология с использованием возобновляемых источников энергии, все проекты ВЭ можно разделить на три большие группы:
• проекты для индивидуальных потребителей электрической и тепловой энергии,
• проекты для предприятий-потребителей электрической и тепловой энергии,
• проекты для предприятий-производителей электрической и тепловой энергии.
В зависимости от принадлежности исследуемого объекта к одной из этих групп будут различны экономические показатели эффективности ПВЭ.
Для более точной и качественной оценки экономической эффективности проектов ВЭ необходимо использовать показатель усредненных затрат на производство энергии LCOE, так как он сочетает в себе возможности учета одновременно капитальных, текущих затрат на единицу производимой энергии, и может стать базовым для сравнения с зарубежными аналогичными проектами. Кроме того, перспективным может считаться такое направление использования данного показателя, как основа для расчета уровня государственной поддержки проектов ВИЭ.
Для первой и второй группы проектов ВИЭ этот показатель может стать решающим при выборе, особенно при сравнении его с действующим тарифом. Для третьей группы проектов этот показатель может оказывать дополняющее значение, когда показатели прибыльности технологии находятся приблизительно на одном уровне.
При определенных экономических условиях и ограничениях (например, тариф на электроэнергию взят 2,12 руб/кВтч для жителей сельской местности. Для жителей города он составляет 3,03 руб/кВтч. При такой цене электроэнергии ТНУ проигрывают по усредненным затратам традиционным системам), теплонасосные установки с различной степенью обеспеченности потребности в тепле могут быть конкурентоспособны на рынке отопительных систем в Челябинской области даже без государственной поддержки.
В Челябинской области возможна реализация экономически эффективных малых гидроэлектростанций. Причем миниГЭС (установленная мощность менее 5 МВт) неэффективны в современных условиях, так как высоки текущие затраты на единицу вырабатываемой энергии. Тогда как малые ГЭС (мощность от 5 до 25 МВт) экономически выгодны, т.к. количество выработанной энергии растет быстрее, чем затраты. LCOE для МГЭС ниже в более чем 5 раз.
Экономический потенциал ВИЭ в мире оценивается примерно в 20 млн т.у.т. в год, что превышает почти в два раза объем добычи органического топлива всех видов. Россия, и в частности Челябинская область, обладают значительными ресурсами ВИЭ.
В 2015 году доля ВИЭ в общем мировом потреблении составила 23,7%, а в 2016 году - 24,5%. В РФ в основном развивается производство электроэнергии из энергии солнца, ветра и воды, и доля ВИЭ в производстве электроэнергии в 2018 году составила 3,2%. В настоящее время возобновляемая энергетика в России получает точечное развитие в регионах, особенно в регионах, изолированных от линий электропередач. В Челябинской области ВИЭ не используются для выработки электро- и тепловой энергии с подачей конечного продукта в централизованные сети, применяются единичные установки для индивидуального потребления.
Рынок электроэнергии РФ - это сложная система обращения особого товара. Предприятию, использующему технологии ВИЭ для производства электроэнергии, довольно сложно войти на этот рынок, так как присутствует большое количество входных барьеров, в том числе законодательных. Причем сложен не только вход на рынок, но и дальнейшее функционирование, в связи с накладываемыми ограничениями со стороны государства и рынка.
В качестве государственной поддержки развития ВИЭ создан механизм стимулирования, реализуемый на оптовом рынке электроэнергии и мощности через Договоры о предоставлении мощности квалифицированными генерирующими объектами, функционирующими на основе использования возобновляемых источников энергии. Однако, результаты реализации данного механизма неутешительные. Очень медленными темпами осуществляется ввод запланированных мощностей. Причем, если компании активно выигрывают КОМ и накапливается число планируемых объектов (в 2016 году число планируемых объектов было 116, в марте 2018 года - уже 229), то ввод мощностей резко отстает (около 6% от накопленного портфеля проектов). Накапливаются многомиллионные долги (штрафные санкции в связи с отсутствием ввода к запланированной дате), оплата которых может привести к отказу от ввода мощностей, либо к отсутствию заявок на КОМ.
Причина подобного положения дел, в том числе следующая:
- недостаточно проработаны вопросы экономической оценки проектов возобновляемой энергетики. Не создан комплексный подход к экономической оценке проектов возобновляемой энергетики, хотя можно выделить два основных подхода к экономической оценке: «сравнительный» и «инвестиционный», которые обладают рядом недостатков. Для отбора проектов на КОМ используется «инвестиционный» подход, который жестко ограничен нормативами капитальных затрат на 1 кВт установленной мощности. В зависимости от объекта, на котором будет применяться технология с использованием возобновляемых источников энергии, все проекты ВЭ можно разделить на три большие группы:
• проекты для индивидуальных потребителей электрической и тепловой энергии,
• проекты для предприятий-потребителей электрической и тепловой энергии,
• проекты для предприятий-производителей электрической и тепловой энергии.
В зависимости от принадлежности исследуемого объекта к одной из этих групп будут различны экономические показатели эффективности ПВЭ.
Для более точной и качественной оценки экономической эффективности проектов ВЭ необходимо использовать показатель усредненных затрат на производство энергии LCOE, так как он сочетает в себе возможности учета одновременно капитальных, текущих затрат на единицу производимой энергии, и может стать базовым для сравнения с зарубежными аналогичными проектами. Кроме того, перспективным может считаться такое направление использования данного показателя, как основа для расчета уровня государственной поддержки проектов ВИЭ.
Для первой и второй группы проектов ВИЭ этот показатель может стать решающим при выборе, особенно при сравнении его с действующим тарифом. Для третьей группы проектов этот показатель может оказывать дополняющее значение, когда показатели прибыльности технологии находятся приблизительно на одном уровне.
При определенных экономических условиях и ограничениях (например, тариф на электроэнергию взят 2,12 руб/кВтч для жителей сельской местности. Для жителей города он составляет 3,03 руб/кВтч. При такой цене электроэнергии ТНУ проигрывают по усредненным затратам традиционным системам), теплонасосные установки с различной степенью обеспеченности потребности в тепле могут быть конкурентоспособны на рынке отопительных систем в Челябинской области даже без государственной поддержки.
В Челябинской области возможна реализация экономически эффективных малых гидроэлектростанций. Причем миниГЭС (установленная мощность менее 5 МВт) неэффективны в современных условиях, так как высоки текущие затраты на единицу вырабатываемой энергии. Тогда как малые ГЭС (мощность от 5 до 25 МВт) экономически выгодны, т.к. количество выработанной энергии растет быстрее, чем затраты. LCOE для МГЭС ниже в более чем 5 раз.
