Оценка потенциала местных возобновляемых энергетических ресурсов Архангельской области

Дегтярев Кирилл Станиславович ORCID: 0000-0002-1738-6320 кандидат географических наук преподаватель; кафедра Географический факультет, НИЛ возобновляемых источников энергии; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова научный сотрудник; МГУ им. М.В. Ломоносова; географический факультет; НИЛ возобновляемых источников энергии 119991, Россия, г. Москва, ул. Ленинские Горы, 1, оф. 19 Degtyarev Kirill Stanislavovich PhD in Geography lecturer; Department of Geography Faculty, NIL of Renewable Energy Sources; Lomonosov Moscow State University Researcher; Lomonosov Moscow State University; Faculty of Geography; NIL of Renewable Energy Sources 119991, Russia, Moscow, Leninskie Gory str., 1, office 19 kir1111@rambler.ru Другие публикации этого автора     Берёзкин Михаил Юрьевич ORCID: 0000-0002-6945-2131 кандидат географических наук старший научный сотрудник; Географический факультет, научно-исследовательская лаборатория возобновляемых источников энергии; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова 119991, Россия, г. Москва, Ленинские Горы, 1 Berezkin Mihail YUr'evich PhD in Geography Senior Researcher; Faculty of Geography, Research Laboratory of Renewable Energy Sources; Lomonosov Moscow State University 119991, Russia, Moscow, Leninskie Gory, 1 mberezkin@inbox.ru

Синюгин Олег Анатольевич ORCID: 0000-0001-5874-4342 кандидат экономических наук старший научный сотрудник; Географический факультет, научно-исследовательская лаборатория возобновляемых источников энергии; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова 119991, Россия, г. Москва, Ленинские Горы, 1 Sinyugin Oleg Anatol'evich PhD in Economics Senior Researcher; Faculty of Geography, Research Laboratory of Renewable Energy Sources; Lomonosov Moscow State University 119991, Russia, Moscow, Leninskie Gory, 1 sinyugin.oleg@yandex.ru

ВВЕДЕНИЕ

Развитие энергетики на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в России остаётся актуальной задачей. С одной стороны, это непосредственно следует из присоединения России к Парижскому соглашению по климату ^[1] и принятия программы социально-экономического развития страны с низкими выбросами парниковых газов ^[2].

Другой аспект связан с необходимостью наращивания энерговооружённости регионов страны, в первую очередь – энергодефицитных и удалённых территорий, с целью обеспечения устойчивого энергетического и, как следствие, социально-экономического развития. В данном случае, опора на местные возобновляемые энергоресурсы может оказаться экономически выгоднее поставки энергоносителей из других регионов.

В последние годы в нашей стране наиболее активно развивались солнечная и ветровая электроэнергетика; при этом основная часть мощностей концентрируется на юге России ^{[3; 4]}. Северные регионы с очевидно меньшими солнечными и, в большинстве случаев, ветровыми ресурсами, в данный момент находятся вне фокуса внимания к возобновляемой энергетике, во всяком случае – на своего рода информационной периферии. Между тем, северные территории России обладают собственным, обусловленным природно-климатическими условиями и спецификой хозяйства, спектром ВИЭ, способных сыграть заметную роль в энергообеспечении.

В данной статье потенциал ВИЭ северных российских регионов рассматривается на примере Архангельской области (без учёта Ненецкого автономного округа) – одного из самых крупных по площади и численности населения субъектов севера европейской части страны. В качестве основного объекта оценки выступают древесные отходы лесоперерабатывающего комплекса. В то же время, внимание уделено и другим местным возобновляемым энергетическими ресурсам территории, обусловленным её климатом и особенностями географического положения.

Целью работы является определение возможностей развития энергетики региона на основе местных ВИЭ, а также выявление районов Архангельской области, где это наиболее востребовано.

В качестве информационно-методической базы работы выступают данные федеральной, региональной и отраслевой статистики и аналитические материалы, результаты предшествующих исследований природных ресурсов региона, в частности ^{[5, 6, 7]}, существующие в настоящее время методические разработки и указания по определению потенциала ресурсов ВИЭ ^{[8, 9, 10]} и собственные разработки авторов, связанные с исследованием возобновляемых энергоресурсов регионов и их типологизацией ^{[11, 12, 13]}.

ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ

ПРИРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ

Архангельская область (рис.1) без учёта Ненецкого автономного округа (НАО) занимает площадь 413 тыс. км² и имеет численность населения (оценка на 01.01.2024) 956 тыс. чел., в т.ч. городское – 747 тыс., сельское – 209 тыс. ^[14]. Более 30% всего населения и 40% городского населения - 300 тыс. человек, живёт в столице региона г. Архангельске; вместе с Северодвинском и Новодвинском общая численность населения столичной агломерации - более 500 тыс. человек, или более половины населения области.

Среди основных особенностей природы и географического положения, существенных с точки зрения оценки возобновляемых энергоресурсов, следует отметить:

- территория области лежит в умеренном климатическом поясе; зоне умеренно-континентального климата с элементами субарктического климата на севере; в зоне избыточного увлажнения, обладает густой и разветвлённой гидрологической сетью (средняя густота речной сети 0,61 км/км^{2 [15]};годовой объём местного речного стока составляет более 140 км³ в год, или в среднем 350 000 м³/км² в год; область относится к территориям с высокой водностью рек ^[16]);

- территория области лежит в лесной зоне (подзоне северной тайги), обладает большими лесными ресурсами; лес занимает 54% площади, покрытая лесом площадь составляет более 220 тыс. км^{2 [17]}, а лесные ресурсы оцениваются в величину около 2700 млн. м^{3 [18]}, в среднем 65 м³/га площади региона, или 120 м³/га лесной площади;

- Архангельская область является равнинной территорией с отдельными возвышенностями абсолютной высотой до 350, большей частью – до 250 метров;

- Архангельская область имеет выход к Белому морю.

Рис. 1. Карта территориально-административного деления Архангельской обл. ^[19]

Климат Архангельской области на большей части территории можно характеризовать как умеренно-морской на большей части, умеренно-континентальный в юго-восточных районах и субарктический на крайнем северо-востоке. Средние температуры воздуха повышаются с северо-востока на юго-запад области: январские с -18⁰С до -12⁰С, июльские с 10⁰С до 17⁰С. Среднегодовое количество осадков от 400 до 600 мм при среднем коэффициенте увлажнения от 1,4 до 1,5. Погода отличается неустойчивостью в связи с сочетанием влияния Северного Ледовитого океана и Атлантики. Отмечается высокая частота экстремальных погодных явлений, таких, как сильные ветры, метели и дожди, преимущественно в прибрежных частях области. В то же время, в течение второй половины XX – начала XXI века фиксируются тренды к снижению частоты экстремально сильных ветров и метелей одновременно с увеличением количества осадков ^{[20, 21]} и потеплением климата.

Предварительно можно сделать вывод, что Архангельская область в силу широтного положения и метеоусловий не обладает высоким потенциалом солнечной энергии, а ветровая энергия концентрируется, главным образом, в прибрежных районах. Архангельская область отличается густой гидрологической сетью и большими объёмами речного стока (см. выше), что позволяет рассматривать её гидроэнергетические перспективы; в то же время сдерживающими факторами являются небольшие перепады высот и замерзание водотоков зимой на длительное время. Отметим, что погодно-климатические изменения, отмеченные выше, в целом повышают потенциал ВИЭ в регионе и создают более благоприятные условия для их использования.

Наиболее очевидными и доступными являются биоэнергетические ресурсы Архангельской области, связанные с лесом и отходами лесоперерабатывающего комплекса, а также торфяными месторождениями и торфоразработками.

При анализе объёма, структуры и проблем энергообеспечения Архангельской области следует разделять тепловую энергетику и электроэнергетику.

Тепловая энергетика Архангельской области по состоянию на конец 2023 года представлена 613 котельными ^[22], включая 4 когенерационные станции (ТЭС) с общим количеством котлов (энергоустановок), равным 1721. Основная часть котельных приходится на небольшие (табл. 1), в том числе 449, или 73% от общего числа – на котельные мощностью до 3 Гкал/ч, расположенные, большей частью, в сельской местности – 396 котельных, или 65% от общего числа.

Однако суммарные мощности и производство тепловой энергии сконцентрированы на крупных установках, расположенных в городах и обслуживающих городское население и крупных промышленных потребителей. На 4 крупнейшие ТЭЦ Архангельской области – Архангельскую ТЭЦ, группы Северодвинских ТЭЦ, а также ТЭЦ Архангельского и Котласского ЦБК, приходится порядка 6040 Гкал/ч, или 73% всех установленных тепловых мощностей и 11 500 тыс. Гкал, или 64% всего произведённого тепла (в 2023 г.).

В свою очередь, на котельные в сельских населённых пунктах приходится 800 Гкал/ч, или 10% всех установленных теплоэнергетических мощностей, и 877 тыс. Гкал, или менее 5% всего произведённого тепла.

Таблица 1. Производство тепловой энергии в Архангельской области, 2023 ^[22]

В качестве топлива в котельных используются местные виды биотоплива (дрова, щепа, древесные топливные гранулы – пеллеты) и привозные энергоносители: каменный уголь, природный газ, мазут. В области идёт активный процесс перевода тепловых мощностей на местные виды древесного топлива, прежде всего, отходы ЛПК и целлюлозно-бумажной промышленности (щёлок). Так, с 2007 по 2016 год доля привозного топлива в потреблении областной коммунальной энергетики снизилась с 57% до 29%, а доля местных биоресурсов выросла с 18% до 42%; по ситуации на 2018 год на биотопливо были переведены более 50 котельных. ^[23]. В то же время, следует отметить, что в небольших объёмах нефть и газ добываются и на территории Архангельской области, поэтому замещение привозных ресурсов местными может включать также увеличение доли местных ископаемых энергоносителей.

По данным на середину 2023 года, в 334 котельных Архангельской области в качестве основного топлива использовались дрова, в 40 – древесное топливо, в 8 – пеллеты (т.е. на биотопливе работает 62% котельных области). Годовая потребность котельных в дровах оценивалась в 546 тыс. м³, в древесном топливе – 362 м³, в пеллетах – 14 тыс. т. ^[24].

Данные о расходе энергоносителей по видам (табл. 2) показывают, что 92% энергоресурсов для производства тепла в Архангельской области расходуется в городах, при этом заметно различается структура производства по источникам между городской и сельской местностью. В среднем, более половины тепла в области производится за счёт природного газа – за счёт которого работает большая часть ТЭЦ региона (табл. ), однако в городах его доля составляет 56%, а в сёлах – 6%. Другой крупный источник – твёрдое топливо (включающее как древесный материал, так и каменный уголь), на долю которого в среднем приходится 46%, в городах – 42%, а в сёлах – 91,7%.

Таблица 2. Расход топлива по видам на производство тепла, 2023 ^{[22; расчёты авторов]}

При отсутствии прямых данных о расходе угля в угольных котельных, мы можем, опираясь на косвенную информацию - о потребностях котельных на древесном топливе (см. выше), оценить в энергетическом эквиваленте расход древесного материала (порядка 500 тыс. тонн в год) примерно в 2000-2500 млн. кВтч. - всего в 25% от твёрдого топлива и 10% в общей структуре потребления. Это согласуется с другими оценками, согласно которым до 86% потребляемых первичных энергоресурсов ввозится в Архангельскую область из других регионов ^[5] – главным образом, это каменный уголь и газ.

Также есть данные о поставках каменного угля в начале XXI века, согласно которым, объём поставок только Интинского угля (Воркутинский бассейн) в Архангельскую область составлял 1 млн. тонн ^[25], что также согласуется с вышеприведёнными оценками. Очевидно, что в настоящее время происходит сокращение объёмов поставок и замещение угля местными видами топлива – главным образом, древесного, но привозное твёрдое топливо по-прежнему играет существенную роль в энергообеспечении региона – во всяком случае, в городских отопительных системах.

Таким образом, процесс замещения угля биотопливом идёт, главным образом, на уровне небольших котельных, в результате чего, хотя большинство котельных в настоящее время работает на биотопливе, его общий вес в структуре энергопотребления уступает и газу, и углю.

Параллельно идёт процесс перевода угольных котельных Архангельской области на газ, о чём сообщает ряд региональных СМИ; также Архангельская область включена в программу газификации «Газпрома». Отмечается сохраняющийся низкий уровень газификации сельских населённых пунктов региона.

Существуют также планы дальнейшего увеличения доли древесных пеллет в отоплении. Так, в ближайшее время планируется строительства 20 новых пеллетных котельных с общим объём потребления 25 тыс. тонн пеллет в год ^[26] – однако, такое количество принципиально не меняет структуру энергопотребления в области в пользу местных возобновляемых ресурсов.

Также существенную роль в отоплении частных домовладений Архангельской области играют дрова. По данным ^[27], годовой объём заготовок дров в Архангельской области – около 700 тыс. м3, т.е. порядка 150 тыс. м3 дров направляется не в котельные (см. выше), а в частные домовладения. По некоторым данным, на дрова приходится более трети всех энергоресурсов области, задействованных в муниципальной энергетике ^[28].

Электроэнергетика Архангельской области представлена, прежде всего, 10 крупными тепловыми электростанциями (ТЭС) общей мощностью 1605 МВт (табл. 3). В данную оценку не входят ТЭЦ Соломбальского ЦБК, признанного банкротом, информация о которых в открытых источниках отсутствует. Практически все мощности сгруппированы в Архангельской агломерации (Архангельск, Новодвинск, Северодвинск), часть – в агломерации Котлас – Коряжма.

Таблица 3. Электростанции Архангельской области ^{[29; 30; 31]}

Значительная их часть – порядка 600 МВт мощностей, или почти треть, принадлежат крупным лесоперерабатывающим и целлюлозно-бумажным холдингам, и работает, в значительной степени, на энергообеспечение предприятий, являющихся крупнейшими потребителями области (табл. 4).

Таблица 4. Крупнейшие потребители электроэнергетических мощностей Архангельской области ^[32]

Основная часть мощностей создана в советский период, начиная с 1960-х. Первоначально в качестве основного топлива выступал уголь, однако к настоящему времени ведущую роль в производстве электроэнергии играет природный газ, а в последние 10-15 лет идёт активное вовлечение в производство местных биоэнергетических ресурсов – отходов лесозаготовки, деревообработки и производства целлюлозы, а также отходов сточных вод.

Электростанции других типов – АЭС, ГЭС или другие станции на ВИЭ, на данный момент в регионе отсутствуют, равно как и проекты строительства новых электростанций. На стадии обсуждения находится проект строительства Мезенской приливной электростанции в Мезенском заливе Белого моря («мегапроект» мощностью до 8000 МВт), а также ветроэлектростанций на территории области, но в обозримом будущем начало реализации этих проектов маловероятно.

Помимо крупных ТЭС, еще 40 дизельных электростанций с гораздо меньшей мощностью (крупнейшая – Мезенская ДЭС мощностью 7 МВт) расположены в зоне децентрализованного энергоснабжения. Общая их мощностью составляет более 40 МВт или 2,5 % от общей мощности всех электростанций. Использование ДЭС в отдалённых районах является типичной ситуацией для арктических регионов мира ^[33], равно как и задача их замены или дополнения за счёт использования местных ВИЭ.

В Архангельской области до начала 1970-х гг. существовало более 60 малых ГЭС с мощностями от 6,5 до 107 кВт, которые были заменены на более дешевые из условий на тот момент времени дизельные электростанции (ДЭС) ^[5].

Большая часть ДЭС сосредоточена в Лешуконском и Мезенском муниципальных районах с постоянным населением 6000 и 8000 человек, где размещены 22 местных ДЭС общей мощностью около 19 МВт ^[5].

Выработка электроэнергии на всех электростанциях Архангельской области в 2023 году составила 6 594 млн. кВтч, в то время как электропотребление – 7853 млн. кВтч. Дефицит составляет 1 259 млн. кВтч, или 16% от величины потребления энергии. В дополнение к этому большая часть электроэнергии на данный момент вырабатывается на ископаемых энергоносителях, поставляемых из других регионов.

Данные по доле биоотходов в производстве электроэнергии в Архангельской области отсутствуют. Из таблицы 3 следует, что около 50 МВт, или 3% мощностей, работают полностью на отходах лесопереработки, и ещё 650 МВт, или 40%, работают на них частично. Можно предположить, что фактически за счёт отходов лесозаготовок, лесопереработки, деревообработки, целлюлозно-бумажной промышленности, коммунальных отходов производится 10%-20% всей электроэнергии области, или 650-1300 млн. кВтч.

Энергосистема Архангельской области (рис. 2) связана с энергосистемами: Вологодской области по двум линям ЛЭП 220 кВ и четырём в 110 кВ, республики Коми – по одной в 220 кВ и одной в 110 кВ, Кировской области по двум ВЛ 110 кВ, республики Карелии по одной ВЛ 110 кВ. В электроэнергетический комплекс Архангельской области входят также 18 линий электропередачи классом напряжения 220 кВ протяженностью 1526,54 км и 130 линий 110 кВ протяженностью 3816,05 км, протяженность линий 35 кВ – 2152,3 км.

Рис. 2. Электроэнергетическая система севера Европейской части России (ОЭС Северо-Запад) ^[6]

Таким образом, в энергетике Архангельской обл. существуют следующие проблемы:

1) высокая степень зависимости от поставок энергоносителей из других регионов как для тепловой, так и для электроэнергетики;

2) дефицит производства электроэнергии (16%);

3) низкая плотность энергопотребления за счет ЛЭП. В среднем – 200 чел./км ЛЭП 110-220 кВ, тогда как в среднем по России он в 1,5 раза больше – 300 чел/км ЛЭП 110-220 кВ (исходя из длины ЛЭП и численности населения в России);

4) относительно высокая доля населения, проживающего на энергоизолированных территориях. Несмотря на то, что энергопотребление на этих территориях составляет чуть более 1%, здесь проживает 9,5 % сельского населения (или 2,2 % всего населения) области ^[34];

5) проблема износа и высокой аварийности энергосетей ^{[32; 35]}.

ОЦЕНКА ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ

Наиболее используемыми и извлекаемыми в настоящее время являются лесные ресурсы. Прежде всего, в целях энергетического использования речь может идти об отходах лесозаготовки и лесопереработки.

Средний за 2017-2023 гг. объём лесозаготовок в Архангельской области составил 14,2 млн. м³. ^[36]. Архангельская область входит в первую пятёрку регионов России по объёмам лесозаготовок – на неё приходится около 7% всего круглого леса, заготавливаемого в стране. На территории области работает ряд крупных лесозаготовительных и деревообрабатывающих холдингов, таких, как «Сегежа-Групп», ГК «УЛК», ГК «Илим», Архангельский ДОК, Архангельская лесная компания и ряд других. Как правило, они идут по пути вертикальной интеграции с созданием единой цепочки, включающей лесозаготовки, лесопиление и производство широкого спектра готовой продукции – стройматериалов, мебели, целлюлозы, бумаги, лесохимии. Параллельно на базе предприятий лесоперерабатывающего комплекса (ЛПК) созданы производства древесных топливных гранул (пеллет). Общие мощности производства древесных пеллет приближаются к 700 тыс. тонн/год ^[37], хотя по итогам января-августа 2024 года в области было произведено всего 50 тыс. тонн ^[38] До последнего времени производство пеллет было ориентировано, главным образом, на экспорт в европейские страны; в последние несколько лет некоторое развитие получает также внутренний рынок, начиная с 2022 года – на фоне санкций, блокирующих экспорт. Кроме того, в качестве источника топлива используются другие отходы ЛПК, главным образом, щепа и опилки.

В настоящее время отходы ЛПК используются далеко не в полной мере. Согласно ^[8], норматив вывоза лесосечных отходов, включающих сучья, ветви, вершинки на растущем дереве, для Архангельской области составляет образования веток и сучьев 16,6% от объёма вывоза древесины.

Таким образом, при среднегодовом объёме лесозаготовок в 14 млн. м³, количество отходов составит 14,2 млн. м³*16,6% = 2,36 млн. м³. При средней плотности отходов, равной 530 кг/м³, их общая масса составит 1,25 млн. тонн, что вдвое больше объёмов использования древесных отходов в настоящее время. В энергетическом эквиваленте при средней теплотворности, равной 3000 кВтч/т, это 3 750 млн. кВтч. При КПД теплогенерирующих установок, равном 80%, производство тепловой энергии на данном количестве отходов составит 3 000 млн. кВтч, или 2 580 тыс. Гкал, что способно обеспечить 14% текущего производства тепловой энергии в области (см. табл.1).

Если рассматривать данные отходы в качестве топлива для производства электроэнергии, то при КПД ТЭЦ, равном 30%, выработка электроэнергии составит 3750*30% = 1 125 млн. кВтч, или 17% текущего производства электроэнергии.

При этом, сучья, ветки и вершинки деревьев – не единственный тип лесосечных отходов. По оценкам ^[9], средняя масса остающихся на месте вырубки пней и корней составляет 112 кг/ м³ у хвойных деревьев (у лиственных – кг/131 м³). Таким образом, минимальное количество пней и корней при данном объёме лесозаготовок составит 14,2 млн. м³*131 кг/м³ = 1,86 млн. тонн, что при вышеприведённых допущениях эквивалентно выработке ещё 3 840 тыс. Гкал (21% производства тепловой энергии в области) или 1 674 кВтч электроэнергии (25% текущей выработки).

Дополнительные объёмы отходов образуются также при раскряжёвке древесины (порядка 1,5-2% объёма), лесопилении и производстве разных видов готовой продукции. Их величина трудно определима, поскольку требует детального анализа существующей структуры и технологий производства, но в совокупности их приблизительно можно оценить в величины порядка ещё 10-20% от объёма лесозаготовок, или до 1 млн. тонн, что может быть эквивалентно производству 2000-3000 млн. кВтч, или 1700-2600 тыс. Гкал, т.е. ещё 14-17% от количества производимой в настоящее время тепловой и электрической энергии. Как минимум, частично отходы ЛПК и ЦБК в настоящее время используются непосредственно в качестве топлива либо для его производства.

Таким образом, в зависимости от полноты извлечения отходов ЛПК при данном объёме лесозаготовок и лесопереработки их совокупный энергетический потенциал находится в диапазоне 3 000 – 9 000 млн. кВтч, или 2 600 – 7 700 тыс. Гкал, что эквивалентно 15-50% текущего производства тепловой и электрической энергии, или в 1,5-5 раз выше нынешних показателей.

Также отметим, что размер расчётной лесосеки – максимально возможного объёма годовой вырубки, в Архангельской области составляет почти 28 млн. м^{3 [39]}, что почти вдвое выше текущих объёмов лесозаготовок. Теоретически, полное использование расчётной лесосеки способно покрыть потребности области в энергии наполовину или даже полностью.

Помимо древесного топлива, существует широкий спектр ВИЭ, слабо используемый или практически неиспользуемый в энергетике Архангельской области в настоящее время:

- торфяные месторождения (в то же время, целесообразность широкого использования торфа в качестве топлива в настоящее время является дискуссионным вопросом);

- отходы животноводства и растениеводства;

- гидроэнергия рек;

- приливная энергия;

- ветровая энергия;

- солнечная энергия.

Их потенциал требует уточнения и проведения дополнительных исследований. Существующие в настоящее время оценки ^[10] показывают, что экономический потенциал (по ситуации на 2007 год – в настоящее время он может быть и существенно выше) этих источников в совокупности превышает 50% от текущего производства электроэнергии (табл. 5), а технический потенциал многократно превосходит весь объём фактического потребления и тепловой, и электрической энергии в Архангельской области.

Таблица 5. Оценки годового потенциала ВИЭ Архангельской области ^[10]

В частности, в прибрежных районах Белого и Баренцева морей среднегодовые скорости ветра на высоте 10 м составляют 5-8 м/с ^[40], а зимний максимум интенсивности ветра совпадает с зимним максимумом потребления электрической и тепловой энергии, что является важной предпосылкой эффективного использования энергии ветра. Технические ресурсы ветра районов Архангельской области со среднегодовыми скоростями ветра выше 4 м/с оцениваются примерно в 1900 млрд. кВтч ^[41]. Это более чем в 200 раз выше уровня электропотребления области.

Поток приходящей солнечной энергии в Архангельской обл. составляет в среднем за год 2,67 кВтч/м^{2 [42]}. Максимальная инсоляция приходится на май-июль (4-5,8 кВтч/м²), что вполне приемлемо для эффективного использования. Это дает возможность для применения (при должном уровне оценок и проектирования) гибридных станций генерации. Расчеты показывают, что при среднем потреблении электроэнергии в Архангельской обл. 7 тыс. кВтч/чел. в год для населения, проживающего на энергоизолированных территориях, потребуется порядка 180 млн. кВтч/год. С учетом достигнутого к настоящему времени коэффициента установленной мощности для ВЭС и СЭС в этих районах потребная мощность установок на возобновляемых источниках энергии составила 250-350 МВт.

ЭНЕРГОИЗОЛИРОВАННЫЕ ТЕРРИТОРИИ

На энергоизолированных территориях использование местных ВИЭ наиболее востребовано. На них приходится относительно высокая доля населения Архангельской области. Как было сказано выше, здесь проживает около 10% сельского населения (или 2,2 % всего населения) области.

В основном энергопотребление удаленных районов области, не связанных с единой энергосистемой, удовлетворяется за счет дизельных электростанций ^[32]. Вместе с проблемой дороговизной как самого топлива, так и его транспортировки, существуют экологические последствия его применения. Тем более, что Архангельская область относятся к территориям Крайнего Севера со слабой устойчивостью северных экосистем к техногенным нагрузкам.

Были сделаны расчеты площади таких территорий. Они составили 19% всей территории Архангельской области. На них проживает 25,7 тыс. чел. Это составляет 9,3% сельского населения и 2,1% всего населения области. Наибольшая доля населения в сельской местности, не связанного с единой энергосистемой, – в Лешуконском (32%) и Мезенском (29,3%) р-нах, самых восточных и малонаселенных в Архангельской области. Наименьшая доля – в Верхнетоемском (4,3%) и Пинежксом (4,2%) р-нах. Существует еще четыре района, где есть сельское население с децентрализованным энергоснабжением – Онежский (доля 19% от всего сельского населения), Виноградовский (13,3%), Шенкурский (9,3%) и Приморский (8,3%) ^[34].

В то же время, критическим фактором, препятствующим экономическому развитию (включая и энергетику) сельской местности Архангельской области, является сокращение численности населения – в сельских регионах области оно составляет около 2% в год и связано как с отрицательным естественным приростом, так и большим миграционным оттоком ^[14]. Более того, данный фактор способен поставить под вопрос целесообразность инвестиций в данные территории как таковую, поскольку сохранение существующих темпов убыли населения на них означает его полное исчезновение в течение ближайших 50 лет. Это необходимо учитывать во всех долгосрочных программах развития, включая энергетические, а сами они в качестве одной из ключевых целей должны иметь прекращение или существенное замедление депопуляции территории.

ВЫВОДЫ

Производство тепловой и электрической энергии в Архангельской области осуществляется на 85%-90% на основе углеводородных, преимущественно привозных энергоносителей. Проблемой электроэнергетики является также существенное превышение потребления электроэнергии над производством. В последние годы идёт активное расширение использования в энергетике области местных биоресурсов, прежде всего – отходов лесозаготовок, лесопереработки и целлюлозно-бумажной промышленности. Большинство котельных и существенная часть ТЭЦ работает на основе биотоплива, однако это, главным образом, установки небольшой мощности, в связи с чем доля местного биотоплива остаётся низкой.

В Архангельской области сохраняется высокий потенциал наращивания производства тепловой и электрической энергии на основе отходов лесозаготовок. В зависимости от полноты использования этих отходов их доля, при существующем объёме заготовок круглого леса, может составить от 15% до 50% от общего объёма производства тепловой и электрической энергии в настоящее время. При этом, исходя из величины расчётной лесосеки, объём лесозаготовок может быть увеличен вдвое относительно нынешнего уровня.

Архангельская область обладает также высоким потенциалом других возобновляемых источников энергии, в настоящее время практически неиспользуемых, включая гидроэнергию, ветровую энергию (преимущественно в прибрежных районах), приливную энергию в заливах Белого моря, биоэнергию на основе отходов сельскохозяйственного производства, солнечную энергию (в сочетании с другими ВИЭ или углеводородным топливом). Более того, текущие изменения климата способствуют росту их потенциала.

Теоретически, совокупный потенциал ВИЭ позволяет не только полностью удовлетворить текущие потребности региона в тепловой и электрической энергии, но и наращивать его энерговооружённость.

Наиболее востребовано развитие электроэнергетики, прежде всего, в малых автономных формах, на местных возобновляемых энергоресурсах на энергоизолированных территориях области, составляющих 19% её площади, где проживает 25 тыс. человек сельского населения. В то же время, сельские территории Архангельской области переживают быструю депопуляцию, связанную с отрицательным естественным приростом и большим оттоком населения, что требует дополнительного анализа и учёта при подготовке проектов и программ, связанных с их развитием.