Возобновляемая энергетика России

Россия занимает 5 место в мире по выработке энергии на ГЭС. В России эксплуатируются 102 гидроэлектростанции и гидроаккумулирующие электростанции совокупной мощностью 51,7 ГВт (в том числе в составе Единой энергосистемы России — 48,5 ГВт). На гидроэнергетику приходится около 20% установленной мощности российской электроэнергетики и 17-18 % выработки электроэнергии (~98% выработки всей возобновляемой энергии).

Зеленоградская ВЭУ

Технический потенциал ветровой энергии России оценивается в размере свыше 50 трлн кВт·ч/год. Экономический потенциал составляет примерно 260 млрд кВт·ч/год, то есть около 25% производства электроэнергии всеми электростанциями России. К перспективным зонам для строительства в Росcии ветрогенераторов относятся побережья морей, острова Северного Ледовитого океана. Так, особой концентрацией ветропотенциала отличаются побережья Тихого и Арктического океанов, предгорные и горные районы Кавказа, Урала, Алтая, Саян. В приближённых к потребителям и имеющим подходящую инфраструктуру возможно строительство крупных ветропарков, среди них можно выделить побережья Кольского полуострова, Приморья, юга Камчатки, Каспийское и Азовское побережья.

Развитию масштабной ветроэнергетики в стране препятствует относительная доступность природного газа, снижающая интерес к ветрогенерации. Однако в таких отдалённых районах не имеющих газоснабжения и выхода в энергосистему, как например Колыма, или отдельные районы Камчатки — где действует маневренная гидроэнергетика, ветроэлектростанции могут успешно дополнять имеющуюся систему.

Крупнейшие действующие ветропарки (по состоянию на 2021 год):

• Кочубеевская ВЭС[5][6] (210 МВт, Кочубеевский район);
• Адыгейская ВЭС (150 МВт, Республика Адыгея);
• Бондаревская ВЭС (120 МВт, Ставропольский край[7]);
• Сулинская ВЭС[8], Каменская ВЭС[9], Гуковская ВЭС[10] (100 МВт каждая, Ростовская область);
• Салынская ВЭС и Целинская ВЭС[11] (100 МВт каждая, Республика Калмыкия);
• Казачья ВЭС-1[11] (50 МВт, Ростовская область);
• Ульяновская ВЭС-2[12] (50 МВт, Ульяновская область);
• Ульяновская ВЭС-1 (35 МВт, Ульяновская область).

Крупные ветропарки также расположены в Крыму (см. Альтернативная энергетика Крыма), Ульяновской области (Ульяновская ВЭС), Камчатском крае, Чукотском автономном округе (Анадырская ВЭС), Башкирии (ВЭС Тюпкильды).

Часто встречается применение малых ветроустановок без подключения к энергосистеме, в том числе для поднятия грунтовой воды или непосредственной выработки тепла.

В 2020 году мощность ветроэнергетики составляла 945 МВт[4]. По состоянию на 1 октября 2021 года в ЕЭС России установленная мощность ветроэлектростанций составляет 1548 МВт; за 2020 год ВЭС произвели 1384 млн кВт·ч электроэнергии[13][13].

Крупнейшие солнечные электростанции расположены в Республике Башкортостан (Бурибаевская, Бугульчанская, Исянгуловская), Оренбургской области, Республике Алтай.

Крупнейшая солнечная электростанции России по состоянию на 2020 год эксплуатируется в Крыму, это СЭС «Перово» мощностью 105,6 МВт. Мощность более 50 МВт имеют также Самарская СЭС (3 очереди, Самарская область) — 75 МВт, СЭС «Николаевка» — 69,7 МВт (Крым), Ахтубинская СЭС (4 очереди, Астраханская область) — 60 МВт, Фунтовская СЭС (4 очереди, Астраханская область) — 60 МВт.

По состоянию на июнь 2021 года, в Единой энергосистеме России эксплуатировались солнечные электростанции общей установленной мощностью 1768 МВт[13], в 2020 году они произвели 1982 млн кВт·ч электроэнергии[1].

Дрова и сейчас являются основным источником энергии для российского села, особенно лесной зоны

В 2020 году мощность биоэнергетики составляла 1 370 МВт.[4]

Древесина
Из возобновляемых ресурсов наиболее широкое применение имеет энергетическое использование древесины в виде дров. Россия занимает первое место в мире по запасам древесины (111 млрд м³ на 2014 г, в год возобновляется до 1163 млн м³[14], площадь лесов составляет 800 млн га, или 20% лесов мира[15]). Объем лесозаготовки составляет около 200 млн м³ в год [16]. Дрова используются для отопление домов, приготовления пищи и подогрева воды в слаборазвитых сельскохозяйственных районах где нет доступа к магистральному природному газу, относительно дорога доставка угля, и имеются значительные лесные запасы. Однако отдача от такого применения чаще всего относительно не велика. Объём таких заготовок оценивается специалистами до 50 млн м³/год, при полном объёме рубок в 350 млн м³ (1996 год) и максимально возобновимом объёме в 800 млн м³/год. Однако освоение данного потенциала в возобновимом виде из-за труднодоступности возможно только при высоких инфраструктурных затратах. Применение естественных лесов в энергетике менее рентабельно, нежели в целлюлозно-бумажной или деревообрабатывающей отраслях.

Наиболее высокая продуктивность, где возможно эффективное выращивание энергетических лесов, отмечается на Северном Кавказе, в Алтайском крае и центре европейской части.

Одним из перспективных направлений развития использования древесины можно считать технологии гидролиза.

В 2016 г в России производилось 1.1 млн тонн топливных пеллет[17].

Шатурская ГРЭС — крупнейшая в мире электростанция, способная работать на торфе

Торф
До 1990-х годов ощутимую роль в топливной энергетике занимала торфяная промышленность, годовая добыча которой в середине 70-х достигала 90 млн тонн. преимущественно топливного сырья, на середину 2000-х добыча торфа не превышает 5 млн тонн в год. Разведанные запасы торфа свыше 150 млрд т. (40 % влажности), ежегодно образуется до 1 млрд м³ торфа, основные запасы сконцентрированы в западной Сибири и на северо-западе европейской части. Ресурсы торфяных месторождений несколько более концентрированы, однако при этом зачастую ещё более труднодоступны, чем лесные.

Некоторое количество торфа сжигается на электростанциях: Шатурская ГРЭС в 2005 году использовала 0,67 млн т., ТГК-5 в 2006 году применила 0,57 млн т.

Биогаз

В Москве действуют две электростанции, использующие в качестве топлива биогаз, образующийся из осадка сточных вод:

• Мини-ТЭС «Курьяново» — расположена на Курьяновских очистных сооружениях, введена в эксплуатацию в 2009 году. Установленная электрическая мощность станции — 12,45 МВт, тепловая мощность — 12,2 Гкал/ч. Фактическая выработка электроэнергии в 2019 году — 73,96 млн кВт·ч. Оборудование станции включает в себя пять газопоршневых агрегатов мощностью по 2,43 МВт и четыре котла-утилизатора;
• Мини-ТЭС «Люберцы» — расположена на Люберецких очистных сооружениях, введена в эксплуатацию в 2011 году. Установленная электрическая мощность станции — 13,69 МВт, тепловая мощность — 24,7 Гкал/ч. Фактическая выработка электроэнергии в 2019 году — 66,22 млн кВт·ч. Оборудование станции включает в себя пять газопоршневых агрегатов мощностью по 2,74 МВт и четыре котла-утилизатора.

В Белгородской области работает две биогазовых электростанции — станция Лучки (установленная мощность 3,6 МВт, годовая выработка — 29 млн кВт*ч электроэнергии и 27 тыс. ГКал тепла) и станция Байцуры (мощность 0,5 МВт, годовая выработка 7,4 млн кВт*ч электроэнергии и 3,2 тыс. Гкал тепла). Они представляют собой газопоршневые электростанции, работающие на биогазе, получаемом из отходов сельского хозяйства. Кроме энергии и тепла, станции производит в год соответственно 90 тыс. и 19 тыс. тонн органических удобрений[18][19].

Одно из крупнейших геотермальных месторождений в мире у вулкана Мутновский, малая долина гейзеров

Все российские геотермальные электростанции расположены на территории Камчатки и Курил. Кроме производства энергии, геотермальные источники используются для теплоснабжения, в одном только Дагестане добывается 4,4 млн тонн горячей воды в год, или около 150 млн кВт*ч тепловой энергии (10% населения Махачкалы и 70% населения Кизляра обеспечиваются отоплением и горячей водой за счет геотермальных источников).

Коммерчески целесообразным является размещение геотермальных установок в Западной Сибири, на Северном Кавказе, Камчатке и Курильских островах[2]; суммарный электропотенциал пароводных терм только Камчатки оценивается в 1 ГВт рабочей электрической мощности. На 2006 г. в России разведано 56 месторождений термальных вод с дебитом, превышающим 300 тыс. м³/сутки. На 20 месторождениях ведется промышленная эксплуатация, среди них: Паратунское (Камчатка), Казьминское и Черкесское (Карачаево-Черкесия и Ставропольский край), Кизлярское и Махачкалинское (Дагестан), Мостовское и Вознесенское (Краснодарский край). По имеющимся данным, в Западной Сибири имеется подземное море площадью 3 млн м² с температурой воды 70—90 °C.

На конец 2005 года установленная мощность по прямому использованию тепла составляет свыше 307 МВт.

Мутновская ГеоЭС

Российский геотермальный потенциал реализован в размере чуть более 80 МВт установленной мощности (2009) и около 450 млн кВт·ч годовой выработки (2009):

• Мутновское месторождение:
  • Верхне-Мутновская ГеоЭС мощностью 12 МВт·э (2007) и выработкой 52,9 млн кВт·ч/год (2007) (81,4 в 2004),
  • Мутновская ГеоЭС мощностью 50 МВт·э (2007) и выработкой 360,7 млн кВт·ч/год (2007) (276,8 в 2004) (на 2006 ведётся строительство увеличивающее мощность до 80 МВт·э и выработку до 577 млн кВт·ч)
• Паужетское месторождение возле вулканов Кошелева и Камбального
  • Паужетская ГеоТЭС мощностью 14,5 МВт·э (2004) и выработкой 59,5 млн кВт·ч (на 2006 проводится реконструкция с увеличением мощности до 18 МВт·э).
• Итурупское месторождение возле вулкана Баранского
  • Океанская ГеоТЭС мощностью 3,6 МВт·э (2009).
• Кунаширское месторождение возле вулкана Менделеева
  • Менделеевская ГеоТЭС электрической мощностью 3,6 МВт·э, тепловой — 20 МВт (2009).

Крупнейшей геотермальной станцией в стране является Мутновская ГеоЭС на Камчатке. Её проектная мощность составляет 80 МВт, установленная — 50 МВт.

На 2020 год мощность геотермальной энергетики составляла 74 МВт электрических[4], и 310 МВт тепла.