В мире существует более миллиарда зданий, на строительство и эксплуатацию зданий приходится более 40% всех материалов и энергии [1]. Концепция устойчивого развития активно обсуждается, воплощается и популяризуется во всём мире. Она подразумевает под собой обеспечение безопасной окружающей природной среды, сохранение ресурсов для будущих поколений, ограничение негативного воздействия на окружающую среду, а также обеспечение рационального использования всех видов природных ресурсов при осуществлении любой градостроительной деятельности.

Многие развитые страны мира принимают срочные меры по развитию энергетической политики. К примеру, страны Европейского союза выстроили стратегию по энергосбережению Energy Strategy 2020, направленную на сокращение выбросов парниковых газов более чем на 20%, увеличение доли возобновляемых источников энергии (ВИЭ) более чем на 20%, а также на экономию энергии не менее чем на 20% к 2020 году [2]. Повышение энергоэффективности в Европе осуществляется за счёт инвестиций в «зелёное» строительство, создания законодательной базы для стимулирования ВИЭ, разработки и внедрения технологий использования ВИЭ и т. д. В настоящее время Евросоюзом уже создана долгосрочная стратегия Energy Strategy 2050, направленная на сокращение выбросов парниковых газов более чем на 80–95% в сравнении с 1990 годом [3].

Государственная программа «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2030 года», утверждённая Правительством РФ в 2009 году, направлена на совершенствование нормативно-правовой базы и реализацию механизмов повышения энергетической эффективности, повышение экологической безопасности, сокращение удельной энергоёмкости валового внутреннего продукта более чем в два раза (по сравнению с уровнем 2005 года) [4].

 

ВИЭ для регионов с децентрализованным энергоснабжением

Энергетика сельского хозяйства России характеризуется рассредоточенностью сельских потребителей, невысокой потребительской мощностью, протяжённостью электрических, тепловых и газовых сетей, малой плотностью населения территорий без централизованного энергоснабжения, на которых осуществляется сельскохозяйственное производство. Эти особенности формируют дополнительные требования по надёжности к системам энергоснабжения вследствие существенного износа линии передач и низкого качества питания, сбоев и потери мощности в линиях. Сельские территории обладают огромным потенциалом развития возобновляемой энергетики для решения многих проблем энергоснабжения таких районов.

Б?льшая часть сельских населённых пунктов России расположена в районах с децентрализованным энергоснабжением. Проблема энергообеспечения существенно влияет на условия жизни населения, демографическую ситуацию и развитие сельскохозяйственного производства на этих территориях. Значительная часть населённых пунктов, не имеющая доступа к электросетям, питается от топливных генераторов. Ежегодно до 8 млн тонн топлива и до 30 млн тонн угля импортируется в районы Крайнего Севера, Дальнего Востока и Сибири, при этом для труднодоступных районов страны стоимость топлива превосходит цену мирового рынка [5]. 

В некоторых случаях нехватка топлива ставит под угрозу жизни людей. По данным сельскохозяйственной переписи, менее 35% крупных и средних сельскохозяйственных предприятий имеют доступ к централизованной системе газоснабжения, причём только 20% из них подключены к централизованным системам отопления [6].

Территориями для запуска масштабного внедрения ВИЭ в России могут стать изолированные населённые пункты территории Арктики. Арктические регионы России имеют значительный потенциал для развития ВИЭ. В районах со средними скоростями ветра 6–7 м/с и более может развиваться ветроэнергетика. Имеются благоприятные условия для развития солнечной энергетики. Среднегодовое поступление энергии прямого солнечного излучения в Арктике варьируется от 2 до 5 кВт·ч/( м?·день).

На Камчатке и Чукотке есть условия для развития геотермальной энергетики, в южной части западных регионов — для развития биоэнергетики на основе использования древесных отходов и низкосортной древесины. В более отдалённой перспективе интерес может представлять развитие приливной энергетики.

Низкая удельная мощность энергетических установок и их удалённое взаимоположение на огромных территориях обеспечивают максимальную эффективность внедрения энергосистем на основе ВИЭ. Эти особенности позволяют сократить сроки окупаемости и обосновать целесообразность их использования. Более того, такие энергосистемы дают возможность поддерживать современный уровень доступности электроэнергии в малонаселённых пунктах, и их реализация является единственным вариантом достижения этой цели в большинстве случаев.

Для большинства регионов России внедрение автономных и комплексных систем энергоснабжения с ВИЭ являются наиболее целесообразными. Как правило, интегрированные системы, основанные на различных видах ВИЭ, должны иметь возможность использовать весь эффективный период их работы. Данные системы должны быть спроектированы так, что ВИЭ выполняют функцию первичного источника энергии, в то время как другие источники используются в случае сбоя основного источника (или если мощности в настоящее время недостаточно).

По сравнению с традиционными способами энергоснабжения при использовании ВИЭ исключаются некоторые расходы и возможные неисправности: работы по прокладке электрических сетей; потери в сетях: от 20 до 30% в электрических сетях до 60% в тепловых сетях; износ и необходимая реконструкция сетевого оборудования до 80%; увеличение платы за подключение; сбои энергоснабжения, низкое качество энергоснабжения, приводящее к потерям и повреждениям; расходы на доставку топлива; транспортные расходы на доставку топлива; ежегодное увеличение стоимости энергоснабжения за счёт традиционных, прежде всего углеводородных, ресурсов.

И в дополнение к перечисленному все проблемы экологии: загрязнение окружающей среды, выбросы CO2, ухудшение условий жизни населения и др.

Во всём мире можно отметить активное развитие технологий солнечной энергетики, что непосредственным образов влияет на доступность солнечных батарей. К примеру, в настоящее время стоимость тонкоплёночных фотоэлементов третьего поколения составляет от $ 0,25 за 1 кВт. На рис. 1 изображена кривая изменения цен на солнечные панели с 1976 года, где можно наблюдать равномерное снижение [7].

Динамика цен на солнечные панели с 1976 по 2016 годы

Заключение

В декабре 2019 года было внесено изменение в Федеральный закон №35-ФЗ «Об электроэнергетике» в части развития микрогенерации. В соответствии с этим изменением, было введено понятие о микрогенерации.

Данный федеральный закон предписывает энергоснабжающим организациям приобретать энергию, выработанную микрогенерирующими установками (избыточную энергию), по установленному на данной территории оптовому тарифу. Если электростанция находится в распоряжении частного лица, то доходы от продажи электроэнергии не будут относиться к предпринимательской деятельности, а также не облагаются налогами (НДФЛ) до 1 января 2029 года.

Производители оборудования для возобновляемой энергетики имеют право претендовать на льготы, связанные с природоохранным законодательством.

В последние годы внимание к ВИЭ в России растёт, но практическое развитие ещё не стало массовым. Стимулирующие меры правительства послужат росту объёмов генерации энергии на основе возобновляемых источников. Освоение новых технологий и производство оборудования поможет загрузить малоиспользуемые производственные мощности.