scieee AI-readable full text Open interactive document viewer

Будущее малой ветроэнергетики в России: децентрализация и роль в устойчивом развитии удаленных территорий

Филькин, М.Е.

Abstract

В статье рассмотрены текущие тенденции и вызовы, стоящие перед мировой и российской малой ветровой энергетикой. Исследуется мировой опыт регулирования, поддержки и стимулирования развития ветроэнергетики как источник ценных практических решений и ориентиров. Двойственность структуры ветроэнергетической отрасли проявляется в повышении мощности отдельных установок для снижения удельных издержек, и одновременно в сохранении и расширении спектра использования малых ветровых турбин.

Full text

М А КРО Э К О Н О М И К А Journal of Economy and entrepreneurship, Vol. 19, Nom. 11 282 Будущее малой ветроэнергетики в России: децентрализация и роль в устойчивом развитии удаленных территорий М.Е. Филькин, канд. экон. наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУН Центральный экономико-математический институт РАН (e-mail: [email protected]) Аннотация. В статье рассмотрены текущие тенденции и вызовы, стоящие перед мировой и российской малой ветровой энергетикой. Исследуется мировой опыт регулирования, поддержки и стимулирования развития ветроэнергетики как источник ценных практических решений и ориентиров. Двойственность структуры ветроэнергетической отрасли проявляется в повышении мощности отдельных установок для снижения удельных издержек, и одновременно в сохранении и расширении спектра использования малых ветровых турбин. Abstract. This article examines current trends and challenges facing the global and Russian small-scale wind energy industries. It explores global experience in regulating, supporting, and stimulating wind energy development as a source of valuable practical solutions and benchmarks. The dual structure of the wind energy industry manifests itself in increasing the capacity of individual installations to reduce unit costs, while simultaneously maintaining and expanding the range of small wind turbine applications. Ключевые слова: ветровая электроэнергетика, малые ветровые турбины, децентрализация, энергоснабжение удаленных территорий, государственное стимулирование. Keywords: wind power, small wind turbines, decentralization, energy supply of remote areas, government incentives. Введение Малая ветроэнергетика представляет собой важное и перспективное для России направление развития энергетического сектора, способное обеспечить эффективное и стабильное энергоснабжение удаленных территорий, в первую очередь труднодоступных регионов Севера, Сибири и Дальнего Востока. Сложные климатические и географические факторы во многих районах страны зачастую обуславливают техническую сложность и экономическую неэффективность централизованной энергосистемы. При таких обстоятельствах децентрализованные системы с использованием малых ветроустановок приобретают особую актуальность в качестве средства повышения энергетической доступности, а также как один из ключевых факторов устойчивого развития удаленных поселений и инфраструктурных объектов. Многочисленные научные исследования указывают, что Россия обладает значительным потенциалом для развития ветроэнергетики, однако на текущий момент он во многом остается нереализованным и востребованным не в полной мере [1]. Растущая роль возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в мировой энергетике в сочетании с децентрализацией энергосистем способствует снижению общих углеродных выбросов и повышению энергобезопасности регионов. Это соответствует как общемировой повестке и трендам в энергетической политике, так и климатическим обязательствам, взятым на себя Российской Федерацией [2]. Создание и функционирования малых ветровых электростанций в удаленных регионах России основывается на ряде законов и нормативных актов, главные из которых следующие: 1) Федеральный закон № 35-ФЗ «Об электроэнергетике» (от 26.03.2003) – является базовым законодательным актом, регулирующий отношения в сфере производства и поставок электроэнергии, в том числе от ВИЭ. В данном законе предусматривается развитие энергетических систем с учетом местных условий и тем самым устанавливается нормативная база для применения малой ветроэнергетики в отдалённых районах страны; 2) «Энергетическая стратегия Российской Федерации до 2035 года» – основной стратегический документ, определяющий приоритеты перехода страны к ВИЭ с учетом децентрализации и обеспечения устойчивого энергоснабжения удаленных территорий. Также, существует ряд постановлений Правительства РФ, направленных на поддержку, стимулирование и расширение рынков ВИЭ, включая ветроэнергетику. Так, Постановление Правительства РФ № 2749-р от 24.10.2020 актуализирует программы поддержки возобновляемой энергетики, включая системы поддержки малых ветроустановок с учетом требований по локализации производства и мощности, что особенно важно в российских географических и климатических условиях. Ветроэнергетика считается одним из ключевых чистых источников энергии, которые позволяют снизить выбросы парниковых газов благодаря отсутствию сжигания ископаемого топлива и загрязняющих выбросов при производстве электроэнергии. В условиях климатических изменений, истощения природных ресурсов и увеличения потребления энергии растущий спрос на устойчивые энергетические решения стал трендом в промышленной и энергетической политике многих стран. Среди возобновляемых источников энергия ветра выделяется благодаря своей обширной доступности, экологической чистоте и с каждым годом все более низкой стоимостью внедрения. Распространение ветрогенерации во многих странах мира значительно способствует М.Е. Филькин Будущее малой ветроэнергетики в России: децентрализация и роль в устойчивом развитии удаленных территорий Экономика и предпринимательство, № 11, 2025 г. 283 процессам декарбонизации энергетических систем, обеспечивая снижение общих выбросов углекислого газа и замещая традиционные ископаемые источники топлива. Данная тенденция является одним из критических элементов глобального энергетического перехода, направленного на достижение углеродной нейтральности и смягчение последствий климатического кризиса. Благодаря своей экономической эффективности и экологическим преимуществам энергия ветра становится одним из наиболее жизнеспособных и перспективных направлений в стратегии чистой энергетики. В контексте малой генерации для удаленных поселков ветровые энергетические установки способны не только удовлетворять базовые потребности в электроэнергии, но также обеспечивать резервный запас, необходимый для эксплуатации в аварийных условиях. Это приобретает особую значимость для районов с нерегулярными поставками топлива и рисками перебоев в снабжении дизельным топливом. Современные технологические достижения способствуют уменьшению габаритов ветроустановок, повышению их надёжности и упрощению технического обслуживания. Одновременно наблюдается снижение стоимости оборудования, что расширяет возможности владения и эксплуатации малых ветроэнергетических систем даже небольшими сельскими сообществами, повышая их энергетическую автономность и устойчивость. Далее мы будем рассматривать тенденции в развитии ветрогенерации в мире и в отдельных странах с фокусом на развитие ветровых установок малого масштаба. Помимо географических и климатических условий, характерных для каждой страны, значительное влияние на успешность развития возобновляемых источников энергии оказывают особенности экономической политики и комплекс мер государственной поддержки. Зачастую именно они определяют динамику роста и уровень внедрения ВИЭ в национальных энергетических системах. Политико-экономическая конъюнктура, включая субсидии, налоговые льготы и регуляторные рамки, формирует инвестиционный климат и стимулирует развитие отрасли в разных государствах. Текущие тенденции развития мировой ветроэнергетики Прошедший 2024 год для мировой ветровой энергетики стал временем рекордного роста и важных вызовов. По данным Global Wind Energy Council (GWEC), в 2024 году в мире было введено рекордное количество новых ветряных мощностей – около 117 гигаватт, что превышает показатели предыдущего года. Общая установленная мощность ветроэнергетических установок достигла примерно 1136 ГВт. Основным двигателем роста стала Китайская Народная Республика, где было добавлено около 80 ГВт новых мощностей, что составило почти 70% от всего мирового прироста. США, Германия, Индия, Бразилия и страны Европы также внесли значимый вклад в расширение ветровой энергетики, но с гораздо меньшими темпами по сравнению с Китаем [7]. Общее производство электроэнергии в мире в 2024 году достигло (по предварительным расчетам на основе данных EIA) 29190 ТВт·ч. Из этой величины 5019 ТВт·ч пришлось на выработку из ВИЭ (без учета гидроэлектростанций), что составляет 17.2% от общего объема мировой выработки. На ветровые электростанции пришлось около 2500 ТВт·ч, что составляет 8.6% от годового объема и 49.8% от объемов, приходящихся на ВИЭ (Табл. 1). Таблица 1 Динамика мирового производства электроэнергии, ТВт·ч Год Мир ВИЭ (% от Мир), без гидростанций Ветровые станции (% от Мир) 2015 23966 1669 (7.0%) 829 (3.5%) 2016 24561 1924 (7.8%) 958 (3.9%) 2017 25290 2239 (8.9%) 1128 (4.5%) 2018 26110 2542 (9.7%) 1267 (4.9%) 2019 26489 2861 (10.8%) 1420 (5.4%) 2020 26477 3225 (12.2%) 1594 (6.0%) 2021 27838 3711 (13.3%) 1849 (6.6%) 2022 28461 4264 (15.0%) 2111 (7.4%) 2023 29024 4779 (16.5%) 2319 (8.0%) 2024* 29190 5019 (17.2%) 2497 (8.6%) CAGR 2.1% 13.0% 13.3% *Данные US Energy Information Administration (EIA), оценки автора Среднегодовой прирост производства электроэнергии за предыдущие 10 лет составил 2.1%. При этом, прирост производство энергии из ВИЭ за этот же период составлял в среднем 13%. Соответственно, происходило стабильное увеличение доли выработки электроэнергии, приходящейся на ВИЭ. Так, если в 2015 году доля ВИЭ в мировом производстве составляла лишь 7%, то к 2024 году она поднялась до 17.2%. С учетом гидроэлектростанций, которые также можно включить в ВИЭ-генерацию, данный показатель вырос с 23% в 2015 г. (5521 ТВт·ч) до 32% (ок. 9450 ТВт·ч). Среднегодовой прирост выработанного объема электрической энергии, приходящийся на М А КРО Э К О Н О М И К А Journal of Economy and entrepreneurship, Vol. 19, Nom. 11 284 ветровую генерацию был даже выше, чем у ВИЭ в целом: 13.3%, что повысило долю ветровой энергетики в мировом производстве с 3.5% в 2015 году до 8.6% в 2024. Отчет World Wind Energy Association (WWEA) дает близкую к оценкам GWEC картину мировых установленных ветровых генерирующих мощностей в 121.3 ГВт, при этом давая менее оптимистичную оценку 2024-му году для мировой ветроэнергетики. Так, по данным WWEA, из двадцати лидирующих в отрасли стран только пять продемонстрировали темпы роста, значительно превышающие среднемировой: Китай (18.3%), Бразилия (19.0%), Финляндия (20.3%), Австралия (27.5%) и Аргентина (16.6%). Некоторые из ранее очень динамичных рынков продемонстрировали рост менее 5%: США (2.8%), Германия (4.6%), Испания (3.9%) и Франция (3.9%). Таблица 2 Установленные ветровые мощности по странам Страна Общая мощность, ГВт Установленных в 2024 г., ГВт Прирост год к году 2024/23 Общая мощность в 2023 г., ГВт Китай 561.5 86.9 18.3% 474.6 США 154.6 4.2 2.8% 150.5 Германия 72.7 3.2 4.6% 69.5 Индия 48.2 3.4 7.7% 44.7 Бразилия 34.0 5.4 19.0% 28.6 Великобритания 32.4 2.2 7.3% 30.2 Испания 32.0 1.2 3.9% 30.8 Франция 24.4 0.9 3.9% 23.5 Весь мир 1173.6 121.3 11.5% 1052.3 *Источник: WWEA [11] Отчет WWEA, в частности, указывает, что за исключением Китайской Народной Республики, в остальном мире наблюдалось падение темпов ввода новых мощностей. Так, за 2023 г. все страны, за исключением Китая, установили в общей сложности 42.1 ГВт, а в 2024 г. этот показатель снизился до на 18% до 34.4 ГВт. На современном этапе развития мировой ветроэнергетики доминирующее положение занимают крупные ветроэлектростанции, построенные на базе многомегаваттных турбин. Эти комплексы обеспечивают основную часть установленной мощности глобального ветроэнергетического сектора [10]. Отмечается устойчивая тенденция к увеличению как номинальной мощности, так и физических размеров отдельных турбин. Современные наземные и морские ветропарки оснащаются установками мощностью 5 МВт и выше, что обеспечивает высокую производительность и привлекательность масштабных проектов для инвесторов и операторов энергосетей. Тем не менее, параллельно с наращиванием мощностей крупнейших ветроэлектростанций в мировой энергетике сохраняется спектр применения малых ветровых турбин. Такие установки востребованы для обеспечения автономного электроснабжения в отдалённых или энергодефицитных районах. Малые турбины используются, в частности, для питания жилых домов, промышленных предприятий, ферм и обособленных коммун, где централизованные сети недоступны или недостаточно надёжны. В настоящее время не существует единого мирового консенсуса по поводу определения того, что считать «малой ветровой турбиной». Существующие стандарты разных стран связывают определение данного типа турбин либо с площадью, ометаемой ротором турбины, либо с генерируемой мощностью (обычно таковыми признаются ветроэнергетические установки мощностью до 100-150 кВт). В России согласно ГОСТ Р 54418.2-2014, малая ветроэнергетическая установка – это «ветроэнергетическая установка с ометаемой площадью менее 200 м2, преобразующая кинетическую энергию ветра в электрическую». Составляющим элементом этого сегмента ветроэнергетики является интеграция ветровых турбин в гибридные энергетические системы, сочетающие работу с другими источниками (солнечными панелями, дизельными генераторами) и аккумуляторами, что позволяет поддерживать бесперебойную подачу энергии для объектов удалённого мониторинга и телекоммуникационной инфраструктуры. Значение малых ветровых турбин проявляется и в промышленности, где они задействованы для решения специфических задач: водяное обеспечение посредством перекачки, опреснения и очистки воды, а также снабжение энергией хозяйств в сельской местности [6]. Эти системы часто являются единственным доступным энергетическим решением в регионах с низким уровнем электрификации. К примеру, в ряде африканских стран малые ветровые установки рассматриваются как ключевой инструмент повышения энергетической доступности и улучшения качества жизни населения вне крупных городских центров. Исходя из данных обстоятельств, развитие современной ветроэнергетики характеризуется двойственной структурой: с одной стороны – наращивающееся масштабирование крупных ветроэлектростанций, с концентрацией на повышение мощности отдельных установок и оптимизацию капитальных затрат; с другой стороны – сохранение и технологическое развитие малых турбин, способствующих децентрализации М.Е. Филькин Будущее малой ветроэнергетики в России: децентрализация и роль в устойчивом развитии удаленных территорий Экономика и предпринимательство, № 11, 2025 г. 285 энергоснабжения и интеграции возобновляемых ресурсов на локальном уровне. Такая стратегия позволяет странам мира одновременно решать задачи национальной энергетической безопасности и социального развития, охватывая как индустриально развитые регионы, так и сельские и труднодоступные территории. Развитие малой ветроэнергетик и в настоящее время в большинстве стран опирается на системную государственную поддержку, особенно на уровне локальных и изолированных территорий. Данная поддержка включает в себя широкий спектр инструментов: налоговые льготы, субсидии на капитальные затраты, гарантированные тарифы на выработку, гранты на НИОКР, программы технической помощи и создание благоприятной нормативно-правовой среды. В российском научном и аналитическом контексте представляется целесообразным рассмотреть опыт ведущих мировых лидеров в области малой ветроэнергетики как источник ценных практических решений и ориентиров. Наиболее показательным примером в данной области является комплекс государственных мер, реализованных в Китайской Народной Республике, который позволил стране выйти в мировые лидеры по развитию малой ветроэнергетики. Одним из ключевых факторов успеха стало включение малой ветроэнергетики в национальные программы развития сельских районов. Программа «Электрификация сельских районов», запущенная в 2005 году, предусматривала установку гибридных систем (ветер + солнце + дизель) в отдалённых деревнях и горных районах Синьцзян-Уйгурского автономного округа, провинций Цинхай, Сычуань и других регионов. Государство покрывало большую часть капитальных затрат на установку оборудования [5], [8]. В рамках 12-й (2011–2015) и 13-й (2016– 2020) пятилетних программ Китай выделял миллиарды юаней на развитие распределённой генерации, включая малые ветроэнергетические установки [9]. Особое внимание уделялось разработке отечественных технологий: субсидии предоставлялись не только конечным пользователям, но и производителям оборудования, что позволило существенно снизить стоимость малых ветрогенераторов. Закон КНР «О возобновляемых источниках энергии», принятый в 2005 г. стал ключевым нормативным актом, обеспечившим правовую базу для развития сектора возобновляемых источников энергии в стране. Впоследствии данный закон был предметом модернизаций, в частности, в 2009 г. было установлено обязательство для государственных электросетей по приему электроэнергии, вырабатываемой малой и распределённой генерацией, а также заложена система гарантированных тарифов обратного выкупа, обеспечивающих экономическую привлекательность таких поставок. Кроме того, Китай осуществляет развитие образовательных программ в области ветроэнергетики, включая подготовку специалистов из удаленных провинций и зарубежных стран. Таким образом, благодаря комплексной и долгосрочной государственной политике страна достигла лидирующих позиций в малой ветрогенерации и отрасли в целом. Успех обусловлен как финансовыми инвестициями, так и стратегическим развитием производственных мощностей, нормативной базы и человеческого капитала. Несмотря на значительный социально-экономический потенциал и экологическую привлекательность, развитие малой ветроэнергетики во многих странах, включая Россию, происходит с низкими темпами и практически во всех случаях уступает масштабам развития крупной ветрогенерации. К примеру, в исследовании [3] указывается, что «малая ветроэнергетика в Бразилии находится на ранней стадии развития и требует реализации государственной политики, направленной на сокращение технологического отставания и снижение себестоимости. В качестве отраслевой стратегии предложена цель достижения установленной мощности в размере 1 ГВт в течение 15 лет. Малая ветроэнергетика рассматривается как альтернатива, способствующая генерации социального богатства, отходя от традиционной концентрации производства, и обеспечивающая децентрализованное и более доступное производство электроэнергии с учетом значительных инвестиций, требуемых для крупных традиционных энергетических установок. Это способствует снижению уровня концентрации доходов, что является особенно важным для развивающихся стран, таких как Бразилия» [3] (пер. с англ.). В завершении мы отметим работу [4], которая посвящена установлению главных вызовов, стоящих перед индустрией малой ветрогенерации в настоящее время как с технической, так и с экономико-социальной точек зрения: 1. Повышение эффективности преобразования энергии в современных малых ветротурбинах за счет усовершенствования конструкции и систем управления, особенно при турбулентных режимах ветра; 2. Улучшение прогноза и надежности долгосрочной работы турбин при ограниченных данных о ресурсах ветра; 3. Повышение экономической целесообразности малой ветроэнергетики; 4. Обеспечение интеграции малых ветротурбин в энергосистему и их вклада в удовлетворение спроса на электроэнергию; 5. Содействие общественной поддержке, социальному принятию и масштабированию рынка распределенной ветроэнергетики по всему миру [4] (пер. с англ.). В том же исследовании предложены решения для преодоления этих вызовов, а также указаны ключевые направления совершенствования, которым следует уделить основные научноисследовательские и опытно-конструкторские усилия. Авторами предложены десять ключевых факторов, являющихся катализаторами значительного развития малых ветровых турбин во всем мире: − более эффективное использование аэроэластичности в малых ветровых турбинах; − совершенствование стратегий управления; М А КРО Э К О Н О М И К А Journal of Economy and entrepreneurship, Vol. 19, Nom. 11 286 − улучшение конструктивных решений с акцентом на характеристику аэродинамики аэродинамических профилей при низких числах Рейнольдса; − открытые данные из экспериментов в аэродинамических трубах и полевых испытаний; − более точная оценка производительности и ресурсов ветра; − вариабельная валидация и верификация малых ветровых турбин, особенно для нетрадиционных типовых моделей; − стандартизация; − детальные исследования затрат и анализа жизненного цикла; − соответствие требованиям энергосистемы и интеграция, включая системы накопления энергии; − совместные программы стимулирования и новые парадигмы поддержки распространения малых ветровых турбин с особым вниманием к социальной приемлемости [4] (пер. с англ.). Представляется, что многие из указанных задач и ориентиров актуальны и для российской индустрии малой ветрогенерации. Заключение Малая ветроэнергетика обладает значительным потенциалом для обеспечения электроэнергией удалённых и отдалённых регионов России, в частности, территорий с низкой плотностью населения и ограничённым доступом к централизованным электросетям. В условиях глобального перехода к устойчивому развитию и необходимости снижения углеродного следа малые ветровые установки способны сыграть ключевую роль в децентрализации энергетики, стимулируя экономическое и социальное развитие отдалённых территорий. Благодаря уникальным природным особенностям и большим ветровым ресурсам России создание разветвлённой системы малой ветроэнергетики может служить надёжной основой для повышения энергетической автономии и экологической устойчивости регионов. Развитие отрасли сталкивается с рядом вызовов, среди которых особенно важным после 2022 г. стал уход с российского рынка производителей оборудования по производству ветроэнергетических установок. Это значительно осложнило доступ к технологиям и поставкам комплектующих, что вынудило отрасль к переосмыслению стратегий развития и усилению акцента на создании собственного производственного потенциала. По мнению экспертов Российской ассоциации ветроиндустрии (РАВИ), Россия обладает всем необходимым комплектом ресурсов – материальных, технологических, технических и кадровых – для организации полного цикла создания и выпуска национальной ветроэнергетической продукции. Современная промышленность уже обеспечивает производство или в состоянии производить все компоненты, необходимые для изготовления отечественных ветрогенераторов. Важным механизмом дальнейшего развития ветроэнергетического сектора в России является создание полноценного коммерческого рынка «зеленой» энергии. Среднесрочные перспективы развития характеризуются формированием рыночных условий, которые обеспечат устойчивый спрос на возобновляемую электроэнергию, стимулируя инвестиции и инновации. Программы государственной поддержки, учитывающие особенности малой ветроэнергетики в удалённых районах, а также развитие инфраструктуры интеграции с сетями и системами хранения энергии, являются необходимыми условиями для успешного внедрения и масштабирования отрасли. В совокупности эти меры способствуют достижению национальных целей по энергобезопасности, экономическому росту и снижению экологической нагрузки на окружающую среду. Таким образом, представляется, что малые ветровые установки в России – это перспективное направление энергообеспечения удалённых территорий с высоким социально-экономическим и экологическим потенциалом. Создание собственного производственного комплекса и формирование коммерчески устойчивого рынка «зеленой» энергии создают предпосылки для развития децентрализованных энергетических систем и укрепления национальной энергетической безопасности. Поддержка этих инициатив со стороны государства, бизнеса и научного сообщества позволит России не только эффективно использовать свои уникальные природные ресурсы, но и занять достойное место в глобальной энергетической трансформации. Библиографический список: 1. Перминов, Э. М. Российская ветроэнергетика. История. Состояние. Перспективы / Э. М. Перминов // Библиотечка электротехника. – 2023. – № 7(295). – С. 176. 2. Указ Президента РФ от 26 октября 2023 г. № 812 «Об утверждении Климатической доктрины Российской Федерации». 3. Araujo, F. Bigger is not always better: Review of small wind in brazil // Energies 14.4: 976. – 2021. 4. Bianchini, A., et al. Current status and grand challenges for small wind turbine technology // Wind Energy Science 7.5: 2003-2037. – 2022. 5. Bie, Z., & Lin, Y. An Overview of Rural Electrification in China: History, technology, and emerging trends // IEEE Electrification Magazine, 3(1), 36-47. – 2015. 6. Chagas, C., et al. From megawatts to kilowatts: A review of small wind turbine applications, lessons from the US to Brazil // Sustainability 12.7: e2760. – 2020. 7. Global Wind Energy Council. // Global Wind Report 2025. – 2025. 8. Liu, W., Lund, H., & Mathiesen, B. V. Large-scale integration of wind power into the existing Chinese energy system. Energy, 36(8), 4753-4760. – 2011. 9. SBS Consulting. Результаты реализации зеленой повестки в Китае. // SBS Consulting. Отчет. Июнь, 2022. Москва. – 2022. 10. Veers, P., et al. Grand challenges in the science of wind energy // Science 366.6464. eaau2027. – 2019. 11. World Wind Energy Association // WWEA Annual Report 2024: A challenging year for windpower. World Wind Energy Association. – 2025. Дата поступления рукописи в редакцию 24.09.2025 Дата принятия рукописи в печать 29.09.2025