Отрасль с большими перспективами. Оборудование для ВИЭ производят в России

За последние годы в России с нуля создали важную для нашего технологического будущего отрасль.

Доля ВИЭ

По прогнозам, к 2050 году спрос на электроэнергию в мире вырастет в 1,5–2 раза. В России рост энергопотребления прогнозируется на 1,2% ежегодно.

Поэтому одна из важнейших задач — формирование надёжной, гибкой и экологичной энергосистемы в условиях нарастающего спроса. Таковой она может быть, как считают российские учёные и эксперты, при объединении разных источников в единую генерацию. Одни (станции на углеродном топливе, АЭС и ГЭС) обеспечивают стабильные поставки, а другие (возобновляемые источники энергии, работа которых зависит от природной среды) дополняют их.

Собственно, в эту сторону российская энергосистема и движется, о чём говорилось на Российской энергетической неделе. Если сегодня большая доля рынка (60%) приходится на ТЭС, около 20% — на АЭС, 17% — на ГЭС, а на возобновляемую энергетику — всего 2,6%, то к 2030 году доля ВИЭ в энергобалансе страны может составить 10%. А установленная мощность таких электростанций, по словам заместителя председателя правительства РФ Александра Новака, может достигнуть к 2035 году 20 ГВт (вместо нынешних 6 ГВт).

Сейчас в России работает уже 10 станций ветроэнергетического дивизиона госкорпорации «Росатом»: помимо Адыгейской — Кочубеевская, Кармалиновская, Бондаревская, Медвеженская, Берестовская, Кузьминская, Труновская в Ставропольском крае и Марченковская в Ростовской области. Введена первая очередь Новолакской ВЭС в Дагестане. Там запустили 61 ветроэнергетическую установку (ВЭУ) общей мощностью 152,5 МВт. Вторая очередь, включающая 59 ВЭУ мощностью 147,5 МВт, должна быть введена в эксплуатацию в 2026 году. После завершения всех этапов установленная мощность ветропарка составит 300 МВт, что сделает Новолакскую ВЭС самым крупным ветропарком России.

Кроме того, в планах у госкорпорации — строительство ветропарка на Дальнем Востоке. В проекте — Успеновская ВЭС мощностью до 400 МВт.

Всё своё

Возобновляемая энергетика развивается в нашей стране по национальному проекту «Новые атомные и энергетические технологии». И к 2030 году планируется достичь уровня технологической независимости в 90%.

«Уже сейчас уровень локализации наших ветровых станций составляет 85%, — рассказал Виктор Свистунов, заместитель генерального директора компании "Росатом Возобновляемая энергия" по развитию технического и нормативного регулирования ВЭС. — Все ключевые элементы ветроэнергетической установки производятся в России. По сути сформирована новая наукоёмкая инновационная отрасль возобновляемой энергетики, обладающая значительными мультипликативными эффектами для экономики страны и высоким экспортным потенциалом оборудования и услуг».

Современная ветроэнергетическая установка — это не столб плюс катушка с лопастями, а сложное высокотехнологичное устройство. Чтобы такие производить, требовалось многое освоить с нуля. Основные компоненты для ветроустановок производят на заводе в Волгодонске — серийный выпуск составляет до 120 комплектов в год. Основные компоненты — это ступицы, гондолы, а также генераторы — самые сложные технические узлы, организация производства которых требует высокой степени индустриального развития.

Кстати, выпускаемые у нас ветрогенераторы могут использовать для выработки электроэнергии ветер с низкой скоростью. Это даёт ветропаркам возможность работать в постоянном режиме.

Что касается других компонентов ВЭУ, то в промышленной кооперации «Росатома» участвует более 250 российских предприятий. Так, крупногабаритные детали для генераторов поставляются из Санкт-Петербурга. В Ульяновске производят композитные ветролопасти, а это геометрически сложные изделия длиной 51 метр и весом 8,5 тонны. Понятно, что сделать такие можно только на суперсовременном высокоавтоматизированном производстве. При этом на 10% лопасти состоят из углекомпозита, а на 90% — из стеклокомпозита. Эти материалы тоже отечественные. Стекловолокно и стеклоткани поставляются с завода во Владимирской области, построенного там в короткие сроки.

Кроме того, ветроэнергетика сформировала долгосрочный спрос на постоянные магниты — они нужны для производства генераторов. И таким образом появился заказ для их отечественного выпуска. Технология производства магнитов на основе сплава «неодим-железо-бор» уже освоена, и в 2027 году планируется запустить крупнотоннажное производство постоянных редкоземельных магнитов полного цикла на основе российской минерально-сырьевой базы.

Сейчас госкорпорация производит и эксплуатирует установки единичной мощностью 2,5 мегаватта, но в перспективе рассматривает переход на новую технологическую платформу.

Два завода в одном

Если ветропарки работают и строятся в основном на Северном Кавказе, где естественные ветра бывают нешуточными, то солнечные электростанции расположены не только на юге страны, но и в Башкирии, Оренбургской области, на Алтае, в Забайкалье, Якутии.

По федеральному проекту «Новое оборудование и технологии в солнечной и ветрогенерации» (входит в нацпроект «Новые атомные и энергетические технологии») к 2030 году планируется достичь независимости от импорта в этой сфере на уровне 90%. Для этого разрабатывается новое поколение оборудования и для солнечных электростанций.

В частности, речь идёт о гетероструктурных фотоэлектрических преобразователях (проще — солнечных ячейках), эффективность которых превысит 25%. Инновационная технология их производства осваивается в Калининградской области. Промышленный комплекс «Энкор», который открыл по видеосвязи президент Путин, — это крупнейшее в Европе производство оборудования для солнечных электростанций. Он объединяет два завода — на одном выращивают слитки монокристаллического кремния и выпускают кремнивые пластины для солнечных ячеек, на другом изготавливают ячейки по гетероструктурной технологии.

Энергия по необходимости

Электроэнергия современному человеку нужна всегда — и днём, и ночью, и в ясные дни, и в пасмурные, и в ветреные, и в тихие. Поэтому с самого начала эры ВИЭ учёные и инженеры начали разрабатывать накопители энергии, позволяющие использовать её тогда, когда требуется.

Нацпроект «Новые атомные и энергетические технологии» предусматривает создание в стране новых технологий производства литий-ионных и постлитиевых систем накопления электроэнергии. Помимо аккумуляторов, речь идёт о системах, способных одновременно и синхронно производить и потреблять энергию, а также хранить её в различных формах. Собственно, без этой важной составляющей новая отрасль ВИЭ развиваться не может.

В Москве и Калининградской области уже строятся производственные комплексы, или, как их принято называть, гигафабрики, где будут выпускать литий-ионные аккумуляторы, батареи и системы накопления электроэнергии. Только одних литий-ионных батарей там ежегодно будет производится более 100 тысяч, что полностью покроет потребности энергетики, транспорта и других важнейших стратегических отраслей России.