Современному сельскому хозяйству нужна новая сельская энергетика. О том, какой она должна быть, размышляли участники круглого стола, состоявшегося 15.04.2019 в Российской академии наук.

В работе приняли участие представители научно-экспертного совета при рабочей группе Совета Федерации РФ по мониторингу реализации законодательства в области энергетики, энергосбережения и повышения энергоэффективности, секции «3.1. Солнечная энергетика» при Минпромторге РФ и секции механизации, электрификации и автоматизации Отделения сельскохозяйственных наук РАН по вопросам обоснования прорывных технологий и формирования перечня перспективных проектов в области электроэнергетики.

К участию также были приглашены представители Российского национального комитета МИРЭС и отраслевого журнала «Вести в электроэнергетике».

Российскому агропромышленному комплексу потребовалось 28 лет, чтобы после обвального падения, выйти по объёмам производства сельхозпродукции на уровень 1990 года. Теперь перед ним стоит новая задача: на основе новой научно-технической стратегии и современных технологий обеспечить продовольственную безопасность страны. Эффективность выполнения поставленной задачи зависит, в первую очередь, от энергообеспеченности сельского хозяйства.

Как отметил академик-секретарь Отделения сельскохозяйственных наук РАН, член Президиума РАН Юрий Лачуга, одним из приоритетов реализации Стратегии научно-технологического развития сельского хозяйства является переход к высокопродуктивному экологически чистому производству и разработке функциональных продуктов питания. К этому приоритету примыкают два других, без которых выполнить стратегические цели АПК невозможно: это переход к ресурсосберегающей энергетике (в т.ч. формирование новых источников энергии, новые технологии передачи и хранения энергии и т.д.), и внедрение цифровых технологий в энергетике и сельском хозяйстве.

Чтобы понимать, какой должна быть сельская энергетика, нужно знать, как будет развиваться агропромышленный комплекс страны. А ситуация здесь такая: в связи с тем, что в России сельскохозяйственный год очень короткий, ставка всё больше делается на развитие тепличного и фермерского хозяйства. Эта тенденция активизирует рост спроса на электрическую и тепловую энергию, поскольку сельхозпроцессы происходят в закрытых помещениях. Кроме того, требует создания сельхозмашин на электроприводе взамен двигателей внутреннего сгорания, которые из экологических соображений использовать в закрытых помещениях нежелательно.

Всё больше энергии требуется и для растущего складского хозяйства АПК, предназначенного для временного хранения продукции.

Чтобы удовлетворить потребности АПК в качественной энергии необходимо совершенствовать системы энергоснабжения, решать вопросы рациональной и качественной доставки электроэнергии, в том числе в удалённые от крупных источников энергоснабжения районы.

На удалённых территориях требуется внедрение многофункциональных энергобиотехнологических комплексов, что позволит обеспечить продовольственную, энергетическую и экологическую безопасность населения. Об этом подробно рассказал член-корреспондент РАН, научный руководитель ФГБУН «Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН» Сергей Варфоломеев.

В контексте решения задачи продовольственной безопасности особую значимость приобретают вопросы развития распределённой и микроэнергетики, использования ВИЭ, энергосбережения и т.д.

Внедрение энергосберегающих технологий позволит заметно снизить долю энергии в стоимости сельхозпродукта, которая сегодня составляет от 12 до 30%, считает член-корреспондент РАН, профессор ФГНБУ ФНАЦ ВИМ Дмитрий Тихомиров. А возобновляемые виды энергии, в том числе вырабатываемой из отходов сельхозпроизводства, должны стать основой для создания энергоавтономных предприятий АПК. По оптимистическим прогнозам, к 2030 году доля энергоавтономных систем в АПК может достичь 15%.

В настоящее время дискутируется вопрос о поддержке развития ВИЭ после завершения программы ДПМ в 2024 году. Как заметил заместитель председателя комитета СФ РФ по экономической политике Юрий Федоров, к этому вопросу нужно подходить взвешенно, без перегибов. На горизонте 2040 года превалирующим видом энергетики в мире будет электрическая энергия. Углеводороды в ближайшие 20–30 лет останутся основными видами топлива, однако мир всё больше поворачивается в сторону возобновляемой энергетики, которая становится всё более доступной для человечества. В России реализуется ряд революционных пилотных проектов как в области ВИЭ, так и в области подготовки работы электрических сетей с учётом новых источников энергии и цифровой трансформации отрасли. Необходимо обеспечить более мощную законодательную поддержку этим направлениям, уделить отдельное внимание подготовке кадров, способных работать в условиях происходящих перемен.

Предложения по разработке целевого видения развития энергетики и созданию институцианальной основы управления электроэнергетическим комплексом страны, развитию перспективных и созданию новых технологий производства, передачи и распределения электрической энергии высказал заведующий отделением перспективного развития электроэнергетики АО «ЭНИН» Валентин Баринов. Он отметил, что к 2050 г. в области электроэнергетики произойдут колоссальные перемены. Мировое потребление электроэнергии увеличится вдвое. Коренным образом изменится институциональная среда, по-другому будут функционировать рынки, иными станут планирование и инфраструктура, принципиально изменятся потоки управления: потребитель становится одновременно и производителем энергии, что полностью меняет управленческую инфраструктуру. Внедрение инновационных технологий будет способствовать заметному повышению эффективности и связанности секторов экономики. Одной из перспективных тенденций становится интегрирование энергосистем в комплексные интегрированные системы.

В западных странах этими вопросами занимаются системно. В России – частично. К сожалению, мы до сих пор не сформировали долгосрочное целевое видение развития энергетики как инфраструктурной отрасли. Из-за отсутствия такого видения у нас недостаточными темпами развиваются современные технологии, не сформирована целостная нормативно-правовая база и т.д. В связи с вышесказанным, первоочередной задачей на данном этапе является определение ключевых направлений развития электроэнергетического комплекса до 2050 года, разработка Стратегии развития энергетики, с учётом процессов трансформации энергетических систем в мире, базовых ориентиров социально-экономического развития страны, использования инновационных энергетических, интеллектуальных цифровых и информационных технологий.

Продолжая тему, член-корреспондент РАН, директор ФГБУН «Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН» Валерий Стенников отметил, что новые вызовы требуют разработки стратегии развития энергетики в увязке с другими отраслями ТЭК.

В Институте Мелентьева разработана системная методология обоснования развития энергетики, которая может стать базой для формирования электроэнергетических проектов. Докладчик подчеркнул важность системных подходов в выработке решений и привёл примеры, в каких случаях их отсутствие приводило к ошибкам.

А. Стенников сделал также акцент на главных трендах современной энергетики, подчеркнул, что их необходимо учитывать при формировании проектов и планов развития.

Вопросы развития сельской энергетики оказались гораздо шире и масштабнее, чем можно было себе представить. Россия – страна большая, рассредоточенная. Сельхозпроизводство развивается в самых разных районах, 25% из которых удалены от централизованных источников энергоснабжения. Доставка энергии в удалённые территории – одна из самых насущных наших проблем. Для решения вопроса по доставке энергии в любую точку страны российские учёные разработали «Программу развития солнечной аэрокосмической энергетики России на период до 2045 года». О целях и ключевых пунктах программы рассказал директор НИИЦ РТУ МИРЭА Владимир Матюхин. Он сообщил, что к середине века солнечная энергия будет преобладать в топливных балансах практически всех стран мира. Но у наземных солнечных станций много проблем – они занимают большие площади, в сумерки перестают вырабатывать энергию и пр. Поэтому изучается предложение о переносе солнечных панелей в Космос, откуда можно поставлять на землю энергию по лазерным лучам. Эта технология пока не идеальна, вызывает сомнения, сам проект на первоначальном этапе очень дорогой. Но его активно отрабатывают в Японии, Китае, США. К 2040 году эти страны планируют создать собственные коммерческие системы производства и передачи космической энергии на землю.

Специалисты МИРЭА разработали проект по созданию распределённой солнечной аэрокосмической энергетической (САКЭ) системы, создали концепцию модульного принципа построения комплекса САКЭ и процесс поэтапной отработки технологии. На нынешнем этапе нужна государственная поддержка, а также чёткое понимание, что создание аэрокосмической энергетики – это не только энергоснабжение, это – защита наших спутниковых систем и гарантия национальной безопасности страны по всему периметру.

Ещё один прорывной проект – технологию беспроводной передачи электроэнергии представил член-корреспондент РАН, профессор ФГБУН «Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН» Владимир Черепенин. Он пояснил, что в отличие от других стран, возможность беспроводных передач энергии в России возможна уже сегодня. Наши специалисты могут создавать такие циклотронные системы, которые позволяют преобразовывать электрическую энергию в волновую – и обратно. Передачи могут осуществляться как от наземных источников, так и от космических. Технология дистанционной передачи энергии по СВЧ-магистралям может показаться слишком новаторской, она разрабатывается прежде всего в интересах создания солнечных аэрокосмических комплексов России. Но это – те технологии, которые могут вывести нашу страну на лидирующие позиции в мире и создать экономический задел на будущее.

Ответственный секретарь Ассоциации РНК МИРЭС Наталия Цайзер отметила актуальность поднимаемых на круглом столе тем. В рамках WEC проводятся исследования по многим направлениям, в том числе и тем, которые обсуждались на сегодняшнем мероприятии, подчеркнула представитель РНК МИРЭС. Глобальные процессы, происходящие в мире электроэнергетики, требуют от России сформулировать активную повестку дня. Нам важно не отстать в технологическом марафоне, настойчивее внедрять современные разработки в практику, в том числе в таких сложных сферах, как переработка отходов, налаживать более тесные взаимосвязи между энергетикой и другими отраслями экономики, такими как машиностроение, энергомашиностроение, АПК и другие.

В ходе обсуждения энергообеспечения сельскохозяйственного сектора были представлены проекты системных решений по целому ряду направлений, выработаны рекомендации по итогам «круглого стола».