От ветрогенераторов до атомных станций: как развивается энергетический комплекс России

Зеленая, а точнее, безуглеродная энергетика, к которой относится и атомная, не загрязняет окружающую среду выбросами CO2 и не усиливает парниковый эффект. В этом ее преимущество.

Уже 87% энергии в России вырабатывается с минимальным или нулевым углеродным следом. Широко распространены ветрогенераторы. Они удобны и экономичны – потери энергии при передаче минимальны, оборудование занимает совсем небольшую территорию.

Первую в мире ветряную электростанцию (ВЭС) в 1929–1931 годах построил изобретатель из Курска Анатолий Уфимцев. Она обеспечивала энергией дом и мастерскую своего создателя, а также несколько соседних домов.

Сейчас крупнейшая ВЭС в России – Кочубеевская в Ставропольском крае, ее мощность 210 МВт. В составе ВЭС 84 ветроустановки мощностью 2,5 МВт каждая. Плановая среднегодовая выработка энергии – 597 млн кВт*ч, а общая площадь ветропарка – 75 га. Более мощной будет Новолакская ВЭС, которую строят сейчас в Дагестане.

В 2023 году Правительство РФ приняло решение о создании в стране новой современной технологии – ветроэнергетических установок мультимегаватного класса. В 2024 году заключили инвестконтракт на серийное производство таких установок. Оно начнется в 2027 году.

Солнечные электростанции (СЭС) можно использовать как дополнительные источники энергии для сокращения расходов на крупных предприятиях и стабильности энергоснабжения. СЭС удобны также для снабжения жилых домов, расположенных в отдаленных местах или с низкой плотностью населения. Они помогают снизить вред, наносимый окружающей среде. Каждый киловатт-час чистой электроэнергии сокращает выбросы СО2 на 358 грамм. Кроме того, у солнечных батарей нет подвижных элементов, поэтому они медленно изнашиваются и могут служить более 20 лет.

Наиболее успешно такие электростанции внедряют в регионах, где этому способствует солнечный климат – в Ростовской, Астраханской, Волгоградской областях, Ставрополье, Калмыкии, Крыму. Одна из крупнейших в нашей стране – Орская СЭС в Оренбуржье, мощность которой 40 МВт.

Один из самых перспективных регионов для развития зеленой энергетики – Дальний Восток. Создание СЭС поможет восполнить недостаток мощностей на отдаленных территориях, стабилизировать поставки энергии. Успешный опыт их работы уже есть в Забайкалье и Бурятии.

В 2025 году по инициативе Президента России Владимира Путина стартовал нацпроект «Новые атомные и энергетические технологии». По федеральному проекту «Новое оборудование и технологии в солнечной и ветрогенерации» к 2030 году планируется достичь независимости от импорта в этой сфере на уровне 90%. Для этого ведут разработки, в том числе инновационные. Например, гетероструктурные фотоэлектрические преобразователи (солнечные ячейки), эффективность которых превысит 25%. Доля отечественного оборудования для солнечной энергетики должна вырасти до 86% к 2030 году.

В нацпроекте «Новые атомные и энергетические технологии» построение устойчивой зеленой энергетики станет частью работы сразу нескольких федпроектов. Один из них – «Новые технологии и производства литий-ионных и постлитиевых систем накопления электроэнергии». Именно на литиевых и постлитиевых батареях работают солнечные электростанции и турбины ветрогенераторов, их используют также в электромобилях, компьютерах, электроинструментах. Они служат резервными источниками энергии для предприятий, так как могут накапливать и хранить ее.

Это достаточно молодое направление, в котором высока доля НИОКР и постоянно появляются более совершенные технологии. В прошлом году, например, ученые из МГУ совместно с коллегами из Швейцарии, Китая, Бельгии, Японии, Германии и Люксембурга создали батарею на основе перовскита, природного кристаллического минерала. В отличие от кремниевых батарей, которые применяют сейчас, они более экологичны, а в производстве будут дешевле. При этом КПД преобразования солнечного света в электроэнергию такой же, как у кремниевых – около 25%.

В 2020 году в России работали 293 СЭС и ВИЭ. Благодаря производству собственных комплектующих для зеленой энергетики, направление постоянно развивается. Оборудование для ветрогенераторов и солнечных батарей выпускают уже несколько российских предприятий. Например, завод «Энкор» в Калининградской области производит фотоэлектрические преобразователи. Специалисты выращивают кремниевые слитки и делают из них солнечные ячейки по российской технологии. Параллельно идет работа над увеличением их КПД.

В конце 2025 года в Калининградской области запустят гигафабрику литий-ионных аккумуляторных батарей РЭНЕРА для энергетики и электротранспорта мощностью 4000 МВт·ч (4 ГВт·ч). Это современное производство полного цикла, целиком базирующееся на отечественных разработках и материалах. Второе предприятие, изготовляющее системы РЭНЕРА, разместится в Инновационном кластере на территории Новой Москвы. Начать выпуск продукции намерены в 2026 году.

Крупнейший производитель литий-ионных аккумуляторов в России – завод «Лиотех» в деревне Новолисино Ленинградской области. У предприятия есть собственная научная лаборатория на базе Санкт-Петербургского государственного технологического университета.

Предприятие «Хевел» в Новочебоксарске Чувашской Республики – крупнейший в России оператор по количеству построенных СЭС. Это также завод полного цикла по производству солнечных ячеек и модулей.

Если перспективы энергии ветра и солнца еще предстоит раскрыть, то в области ядерной энергетики наша страна – одна из самых развитых в мире.

Ядерным технологиям посвящены пять федеральных проектов. «Новая атомная энергетика» охватывает в том числе строительство объектов по технологиям замкнутого ядерного топливного цикла, создание энергоблоков нового поколения большой и средней мощности.

АЭС, работающие по двухкомпонентной схеме с замкнутым ядерным топливным циклом, практически безотходны. Наоборот, они могут использовать уже отработанное топливо из хранилищ и другие радиоактивные отходы. Кроме того, быстрые реакторы нового типа нарабатывают больше новых делящихся изотопов, чем расходуют. Поэтому они могут служить накопителями топлива для реакторов других типов.

Еще одна перспективная область работы – строительство наземных АЭС малой мощности, особенно подходящих для отдаленных территорий Дальнего Востока, Арктики и Крайнего Севера, куда невозможно провести линии электропередач, а строить крупные станции нецелесообразно.

Уникальный плавучий энергетический блок «Академик Ломоносов» – вариант малой АЭС на воде. Станцию в порту города Певек на Чукотке ввели в эксплуатацию в 2020 году. Этот энергоблок может обеспечить электроэнергией населенный пункт, где проживают 100 тысяч человек. Он замещает выбывающие Билибинскую АЭС, запущенную в 1974 году, и Чаунскую ТЭЦ, дает энергию горнодобывающим предприятиям на западе региона.

Важный федпроект – «Серийная референтность атомных электростанций большой и малой мощности». По нему строят новые блоки АЭС, а значит, растет доля ядерной энергии в общем энергобалансе страны. К 2045 году она составит 25%.

В апреле 2025 года Правительство России утвердило энергетическую стратегию, которая предусматривает строительство 38 атомных блоков мощностью 29,3 ГВт к 2042 году.

Экспорт АЭС – еще одно направление развития атомной энергетики. По уровню строительства атомных станций в мире Россия занимает 90% рынка. Это современные экологичные объекты, возведенные по отечественным технологиям и под руководством российских специалистов.

Хотите больше узнать о зеленой энергетике или вы сами как-то участвуете в ее развитии? Расскажите нам об этом.