Энергетическая стратегия Российской Федерации направлена на развитие и укрепление энергетического сектора страны. Одним из ключевых направлений является ввод в эксплуатацию новых энергетических мощностей, отвечающих современным требованиям эффективности и надежности. При этом, важным условием является экономическая целесообразность каждого проекта и его вклад в общую энергетическую безопасность страны. Особое внимание уделяется развитию и модернизации научно-технической базы, что позволит внедрять передовые технологии и повышать эффективность использования существующих ресурсов [1]. Стратегия предусматривает планомерную работу по обновлению энергетической инфраструктуры и повышению ее устойчивости к внешним факторам.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что внедрение гибридных мини-ТЭС является актуальным и осуществимым шагом для развития энергетического сектора России. Существует множество вариантов гибридизации технологических схем мини-ТЭС, например, объединяющих энергию Солнца и цикл Брайтона. Одним из наиболее перспективных решений является последовательная структура гибридизации, где солнечный источник энергии и камера сгорания газотурбинной установки могут работать при максимальных температурах (рисунок 1) [2]. При такой компоновке температура на входе в газовую турбину будет такой же, как и на выходе из камеры сгорания, что позволит вводить большие проценты солнечной тепловой энергии в цикл без влияния на производительность и эффективность турбины [3].

Рисунок 1. Принципиальная схема гибридной мини-ТЭС с солнечным воздухонагревателем

Для оценки экономической целесообразности применения таких установок необходимо провести технико-экономический расчет. Рассмотрим методику расчета капитальных затрат и эксплуатационных расходов для гибридной мини-ТЭС малой мощности.

Суммарные капитальные затраты в объект включают капитальные затраты, имеющие место на всех этапах инвестиционного периода, т.е. на прединвестиционной, инвестиционной (на стадии создания объекта) и эксплуатационной стадиях [4].

На прединвестиционной стадии в составе капитальных затрат учитываются:

1) расходы на предварительные технико-экономические исследования, маркетинговые исследования, на разработку проекта создания технико-экономического обоснования;

2) затраты на создание временных сооружений и пр.

На стадии осуществления проекта (инвестиционной стадии) оцениваются капитальные затраты в основной капитал:

1) затраты на приобретение лицензии, дающей право осуществлять производство и /или передачу энергии на данной территории;

2) затраты на покупку земельного участка и на подготовку его к началу строительства объекта;

3) затраты на строительство зданий, сооружений;

4) затраты на покупку и монтаж основного и вспомогательного оборудования;

5) затраты на формирование оборотного капитала, необходимого для начала полной или частичной эксплуатации объекта. Сюда включаются расходы на создание запасов топлива на объекте, запасов вспомогательных материалов, необходимых в процессе эксплуатации, запасных частей и т.д.;

6) расходы на пусковые испытания, пуск и ввод в эксплуатацию объекта;

7) затраты на природоохранные мероприятия.

На стадии эксплуатации капитальные затраты имеют место лишь тогда, когда в соответствии с проектом необходима замена части оборудования через определенный срок. В эту группу капитальных затрат включаются также расходы по ликвидации объекта в конце его жизненного цикла – это затраты на демонтаж зданий, оборудования, рекультивацию земли.

На стадии разработки проекта энергогенерирующих установок капитальные затраты определяются по смете капитальных затрат, в которой определяются денежные, материальные и трудовые затраты, связанные с приобретением оборудования, строительных и конструкционных материалов, выполнением в полном объеме строительно-монтажных работ по данному объекту. Исходной информацией для составления сметы капитальных затрат служат данные проекта: состав оборудования, объем строительных и монтажных работ, нормы расценки на строительно-монтажные работы, прейскуранты (или договорные цены) на оборудование.

Ввиду большой трудоемкости составление сметы целесообразно и возможно лишь при наличии пакета проектной документации, в котором определены состав основного, вспомогательного оборудования, площадка размещения объекта, архитектурно-планировочные решения, конструкция и размеры зданий и сооружений и т.д. На этапе предварительных технико-экономических исследований капитальные вложения рассчитываются, как сумма затрат на основное оборудование и затраты на прединвестиционной стадии [5].

Эксплуатационные затраты рассчитываются по формуле:

Амортизационные отчисления   находятся по формуле:

Величина затрат на техническое обслуживание и ремонт основных средств энергообъекта определяется согласно СО 34.20.611-2003 «Нормативы затрат на ремонт в процентах от балансовой стоимости конкретных видов основных средств электростанций» или для приблизительной оценки принимаются в размере 20-30% от амортизационных отчислений [6]:

S0=(0,2–0,3)·Sам.

Стоимость 1 кВт·ч электроэнергии находится из отношения годовых эксплуатационных затрат станции  к годовому отпуску электроэнергии Эотп :

Сэ=С/Эотп., руб./(кВт·ч).

С целью экономической оценки строительства гибридной мини-ТЭС с солнечным воздухонагревателем был произведен расчет по методике, рассмотренной выше, для Ленинградской области с учетом стоимости энергетического оборудования на отечественном рынке за 2023-2025 года, а также с учетом климатических параметров данного региона [7] (таблица 1).

На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что строительство рассмотренной гибридной станции малой мощности на территории Ленинградской области является экономически оправдано.

Таблица 1

Экономическое обоснование строительства гибридной мини-ТЭС с солнечным воздухонагревателем

В заключение стоит отметить, что малая распределенная энергетика в России представляет собой важное направление развития топливно-энергетического комплекса страны и находится на стадии активного развития, демонстрируя значительный потенциал для повышения энергоэффективности, надежности энергоснабжения и децентрализации энергетической системы.