Энергетика с немецким акцентом

Между энергосистемами Германии и России, на первый взгляд, общего немного. Первая – один из трёх мировых лидеров по части «зелёных» технологий, в энергетике второй страны- солнце, ветер и тепло земли значительной роли не играют. Тем не менее, в обеих странах отрасль во втором десятилетии XXI века сталкивается с одними и теми же вызовами. И это вызывает обоюдный интерес у исследователей-теоретиков и предпринимателей-практиков. Подтверждением тому служит российско-германский круглый стол «Инновационные решения в умной городской энергетике», который проходил в «Сибэкспоцентре» в рамках выставки «Энергоэффективность. ЖКХ».

Общее обнаружилось сразу, как только прозвучала цитата Валентина Распутина: «С любовью и оберегом нужно относиться к родной земле, другого не дано». Именно её по-русски произнёс представитель Генерального консульства ФРГ в Новосибирске Рабан Рихтер в приветственном слове. Эти слова как нельзя лучше характеризуют энергоэффективность – отрасль, конечной целью которой является не столько экономия ресурсов как таковая, сколько снижение нагрузки на природу. Одноимённая тематическая выставка проходит в «Сибэкспоцентре» в двадцать первый раз. Но впервые помимо отечественных экспертов на неё приехали представители Германского дома науки и инноваций – организации, созданной для того, чтобы представлять немецкие технологии. И, конечно, развивать сотрудничество между местными учёными и специалистами из ФРГ.

«Идея зародилась в прошлом году, – рассказал координатор Германского дома науки и инноваций в Москве Михаил Русаков. – «Сибэкспоцентр» обратился к нам с предложением организовать в рамках выставки по энергоэффективности круглый стол или немецкую секцию. Мы ответили, что это очень интересно, но нужно сначала посмотреть, что есть в Иркутске и каков «спрос» на сотрудничество с Германией. К нашему приятному удивлению, мы обнаружили, что есть не только большой интерес, но и уже состоявшееся сотрудничество в виде совместных проектов и мегагрантов». Например, Сибирский энергетический институт, который сегодня называется Институтом систем энергетики имени Л. А. Мелентьева СО РАН, ещё в 1989 году заключил соглашение о сотрудничества с Университетом Дортмунда. Результатом многолетней работы стал не один десяток исследований публикаций. В 2008-2011 годах ИСЭМ СО РАН в числе шести российских организаций участвовал в совместном проекте Европейской комиссии и Министерства образования и науки РФ по изучению интеллектуальных электроэнергетических систем. А в июне 2012 года в Иркутском национальном исследовательском техническом университете открылась лаборатория, где моделируют их работу. Это – результат сотрудничества ИРНИТУ, ИСЭМ СО РАН и Университета Отто фон Герике в Магдебурге. 

Свидетельством того, что Германия, в свою очередь, заинтересована в сотрудничестве с Россией в энергетике и других высокотехнологичных отраслях, свидетельствует тот факт, что московский дом науки и инноваций – один из пяти на весь мир. Помимо него такие же организации действуют в Нью-Йорке, Сан-Паулу, Токио и Нью-Дели. Об интересе немецких теоретиков и практиков к Иркутской области говорит состав делегации, приехавшей на выставку. В него были включены представители Немецкого исследовательского центра геофизических исследований имени Гельмгольца, Технического университета Берлина, Института Фраунгофера из Магдебурга и Штутгартского университета, а также компании E. ON Connecting Energy – дочерней компании крупнейшего в Германии энергетического концерна E. ON, которая занимается распределённой генерацией. «Хотелось бы, чтобы такой интересный круглый стол стал началом доброй традиции собираться здесь, на выставке «Энергоэффективность», ежегодно и самыми интересными, сами новыми инновационными решениями в области энергетики и зелёных технологий», – заключила руководитель департамента организации выставок «Сибэкспоцентра» Олеся Васильченко.

«Получили мощное развитие»

По части использования последних, Германия относится к мировым лидерам. Установленная мощность объектов возобновляемой энергетики на её территории, если не считать малые ГЭС, в 2017 году превысила 107 ГВт. Доля ветровых электростанций составляет почти 50,47 ГВт, солнечных – 42,4 ГВт. Это, по данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, выводит страну на третье место в мире, позади Китая и США. Россия, во многом за счёт развития ВИЭ в последние несколько лет, находится в шестом десятке. Как сообщает системный оператор Единой энергетической системы страны, к 1 апреля 2018 года мощность солнечных электростанций превысила 549 МВт, ветровых – 134 МВт. Биотопливо, по статистике за 2017 года, используют 1,37 ГВт генерирующих мощностей.

«Возобновляемые источники энергии, действительно, получили мощное развитие в Германии в последние годы, – констатировал академический сотрудник Штутгартского университета Даниэль Контрерас. – Особенно на севере, где находятся регионы с сильными ветрами, и на юге, где солнечно. После трагедии на Фукусиме решено до 2023 года отказаться от использования АЭС. Однако по требованиям закона о возобновляемых источниках энергии у многих установок к 2020 году истекает срок эксплуатации, и решение этого вопроса пока не отрегулировано. Нет пока и ответа на вопрос об электрических сетях». Так, как было задумано, не сработали и меры по увеличению продаж электромобилей, хотя по их количеству – 64 тысячи машин в конце 2017 года – Германия занимает шестое место в мире. Правительство страны, тем не менее, планирует увеличить их число до миллиона в 2020 году и шести миллионов в 2035 году. Это потребует строительства электрических сетей. «Мы испытываем трудности при прокладке новых линий электропередачи в городах, потому что мало пространства, – пояснил Контрерас. – Никто, естественно, не хочет, чтобы ЛЭП проходили вблизи домов. Девиз «Только не у меня на заднем дворе!» – это всегда препятствие для расширения высоковольтных сетей».

При огромной разнице в размерах территории – 357,4 тысячи квадратных километров у ФРГ и более 17 миллионов квадратных километров у России – наши энергетики в крупных городах сталкиваются с теми же самыми препятствиями. «Ещё одна проблема – это более 850 операторов распределительных сетей в Германии», – продолжил представитель Штутгартского университета. В России почти 2 тысячи территориальных сетевых организаций, что также создаёт сложности в развитии энергосистемы страны и всей отрасли в целом. Правительство взяло курс на то, чтобы сократить их число и сохранить только самые эффективные, ещё пять лет назад, и здесь опыт Германии может оказаться крайне полезным.

Экология плюс рабочие места

То же самое можно сказать об энергоснабжении удалённых территорий, изолированных от Единой энергетической системы России. Только в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке в них проживает около 2 миллионов человек, то есть 14% населения обоих регионов. В изолированных энергосистемах, в свою очередь, можно выделить пять централизованных районов. Энергоснабжение остальной их территории обеспечивают автономные источники. По большей части это дизельные электростанции, которые производят крайне дорогое электричество – до 45 рублей за киловатт-час. Иркутская область входит в Единую энергосистему России, однако и в ней есть 68 населённых пунктов, где нет централизованного энергоснабжения. Здесь также в основном обходятся дизельными установками, но в посёлках Онгурён, что в Ольхонском районе, и Нерха в Тофаларии работают комбинированные солнечно-дизельные станции.

На возобновляемых источниках энергии на изолированных территориях Восточной Сибири и Дальнего Востока в целом работают почти 150 МВт генерирующих мощностей. Более половины – геотермальные станции, расположенные на Камчатке и Курилах. Далее по убывающей идут малые ГЭС, ветряки и солнечные панели. Кстати, России здесь принадлежит достижение, занесённое в Книгу рекордов Гиннесса – в посёлке Батагай Верхоянского улуса Якутии работает единственная солнечная электростанция за Полярным кругом. Республика Саха, к слову, является пионером по части освоения возобновляемых источников энергии на востоке страны.  «Вот результаты эксплуатации солнечно-дизельной станции в одном из её посёлков в 2017 году, – показывает слайд из презентации заведующая лабораторией энергоснабжения децентрализованных потребителей ИСЭМ СО РАН Ирина Иванова. – Потребление энергии возросло в два раза. Выработка дизельной станции уменьшилась только на 20%, но затраты на топливо сократились в два раза, потому что уменьшился его удельный расход. Доля солнечной части в выработке составила 64%».

Целесообразность подобных технических решений подтверждают и немецкие эксперты. Такой вывод, в частности, был сделан по итогам совместного исследования Института Фраунгофера, ИСЭМ СО РАН и ИРНИТУ, которое касалось энергоснабжения всех отдалённых и труднодоступных районов всей России. «Мы рассматривали два критерия: экологический и социальный, – объяснил ведущий научный сотрудник Института Фраунгофера Пио Ломбарди. – Мы хотели подчеркнуть, что экологичнее использовать возобновляемую энергию, кроме того, если производить её при помощи ветровых или солнечных станций, мы дополнительно создаём рабочие места. От этого могут выиграть 10-15 миллионов человек, проживающие в отдалённых районах. Затраты на электроэнергию могут снизиться. Кроме того, это могло бы стать интересной концепцией для развития этих территорий».

Соответствующими технологиями и компетенциями, в свою очередь, располагают производители оборудования и энергетические компании из Германии. «Мы фактически начали работу в России в 2014 году, – рассказал генеральный директор E. ON Connecting Energies Дмитрий Григорьев. – У нас 52 мегаватта установленной мощности, это три объекта».

– Существуют ли у компании проекты в других областях энергетики?

– Есть, будем говорить так, первая ступень проекта «Умные сети» в Калининграде. По договору с АО «Янтарьэнерго» мы установили около 17 тысяч счётчиков. Всё работает на энергосервисной основе: мы возвращаем деньги, которые вложили, за счёт той экономии, которую получает заказчик. Проекты по сетям обычно окупаются за четыре-пять лет, по распределённой генерации – от 10 до лет. Всё зависит от действующего в тарифе региона. 

– В каком статусе компания работает в России?

– Мы – совместное предприятие концерна «E. ON», одного из мировых лидеров в области возобновляемой генерации и сетевого хозяйства, и компании «Юнипро»., которая в Европе известна под названием Uniper.  Мы работаем по модели, которая предусматривает 100% финансирование проектов с нашей стороны. Но здесь в первую очередь важны не деньги, а компетенции, которыми мы располагаем.

– Насколько с этой точки зрения интересны такие мероприятия, как сегодняшний круглый стол?

– Надо сказать, что я в первый раз оказался на таком научно-прикладном мероприятии. И это, на мой взгляд, очень эффективно, потому что экономит время на отдельные встречи с разработчиками и региональными властями. Вчера, к примеру, мы буквально на ходу пересеклись с временно замещающим должность первого заместителя министра жилищной политики, энергетики и транспорта Иркутской области Сергеем Малинкиным, который говорил об интересе к комбинированной генерации, работающей на древесных оценках, это может существенно ускорить процесс.

«Прекрасная площадка для развития партнёрства»

Столь же интересным с практической точки зрения являются немецкие разработки по части накопления энергии. Или развития «умного города» – автоматики и программ для неё, которые обеспечивают работу всех систем жизнеобеспечения, транспорта и безопасности. В России по такому принципу строят Циолковский, расположенный рядом с космодромом «Восточный», отдельные элементы подобных систем внедряют в других населённых пунктах. «Умные города, города с регулируемой нагрузкой, города с возобновляемыми источниками энергии – это опыт, который для нас был бы актуален и очень полезен, – резюмировал директор ИСЭМ СО РАН Валерий Стенников. – На мой взгляд, наши страны пересекаются в таких вопросах, как неопределённость потребления, возможность использования электроэнергии на транспорте, проблемы хранения энергии и развития распределительных сетей». Это, полагает Михаил Русаков, свидетельствует о важности совместных мероприятий и площадок, на которых они проводятся. Своим мнением координатор Германского дома науки и инноваций в Москве делится уже после круглого стола.

– Михаил Дмитриевич, каковы для вас его главные итоги?

– Круглый стол прошёл очень успешно. Мы вообще считаем, что выставка «Энергоэффективность» – это прекрасная площадка для обсуждения тем, о которых мы сегодня говорили. А «Сибэкспоцентр» – прекрасная площадка для развития партнёрства как между компаниями, так и на международном уровне. Мы были приятно удивлены, узнав, что у иркутских научных институтов и академических университетов есть не только контакты в Германии, но и совместные проекты. Нам было не менее приятно, когда с немецкой стороны откликнулось немало университетов, чьи представители согласились приехать в Иркутск.

– Можно ли говорить о каких-то конкретных результатах?

– И до круглого стола, и во время него велись переговоры о развитии сотрудничества. Есть предложения от Института систем энергетики и Иркутского национального исследовательского технического университета о взаимодействии с Университетом Магдебурга, Институтом Фраунгофера и Техническим университетом Дортмунда. По поводу других организаций ведутся переговоры.

– Если интерес российских учёных к сотрудничеству с университетами Германии понятен, то чем можно объяснить интерес немецких исследователей к России в целом и Иркутской области в частности?

– Энергетика – это тема, которая интересует всех. Все страны, многие институты занимаются своими разработками. Если сравнивать Германию и Россию, то там разные условия для развития энергетики и внедрения новых технологий. Поэтому, конечно же, учёным интересно делиться опытом развития энергосистем.

– Насколько Германскому дому технологий и инноваций в Москве интересна площадка «Сибэкспоцентра» и как вы планируете развивать сотрудничество с ней?

– Пока рано называть конкретные темы, потому что мы ещё ведём переговоры. Но хочу сказать, что сотрудничество с «Сибэкспоцентром», который обратился к нам и предложил провести российско-германскую секцию, очень приятно и конструктивно. Насколько я знаю, площадка не ограничена только темой энергетики – мы, к примеру, уже говорили об экологических вопросах.

Стенников, выступавший в роли модератора, подчеркнул, что круглый стол – это площадка не только для установления контактов и налаживания связей, но и для обмена опытом. В этом смысле Германия представляется хорошим ориентиром: скажем, в то время, когда в России развивались централизованные системы теплоснабжения, её пример был очень показательным, как и сегодня, когда в мире сложилась тенденция к децентрализации энергетики. Наработки немецких специалистов, опробованные на практике, можно внедрять в российских реалиях, учитывая, конечно, их специфику. «Вопросы, которые так или иначе прозвучали в докладах, дают нам возможность ещё и после круглого стола подумать, поразмыслить и в конечном итоге использовать накопленный опыт в наших энергосистемах», – подытожил директор ИСЭМ СО РАН. В свою очередь, генеральный директор «Сибэкспоцентра» Андрей Шаповалов обратил внимание на то, что круглый стол с выставкой «Энергосбережение. ЖКХ» прошли на «отлично», вызвав положительные эмоции не только у её участников, но и у организаторов.

– Андрей Геннадьевич, как вы с точки зрения руководителя «Сибэкспоцентра» оцениваете прошедшее мероприятие, организованное под эгидой Германского дома науки и инноваций?

– С чувством глубокого удовлетворения от хорошо проделанной работы. По результатам опросов, которые мы провели среди участников с российской и германской стороны, а также экспонентов и посетителей, можно абсолютно уверенно сказать: выставка и круглый стол удались полностью.

– Станет ли круглый стол фундаментом для будущего сотрудничества?

– Первый опыт работы  с Германским домом науки и инноваций показал, что предложенный нами формат интересен обеим сторонам и имеет право на жизнь. Поэтому сейчас мы ведём переговоры о том, чтобы в 2019 году распространить сотрудничество немецких экспертов с наукой, бизнесом и вузами Иркутска на другие проекты «Сибэкспоцентра».

– О каких проектах речь?