Мир меняется
12 октября в Южной Австралии произошло важное событие. Для удовлетворения всех энергетических потребностей использовали солнечную энергию
В современном мире это уже не должно никого удивлять. Вскоре другие страны будут использовать этот опыт.
Специалисты активно работают над тем, чтобы повысить эффективность и одновременно снизить стоимость фотоэлектрических панелей. Это позволит использовать солнечную энергию как логическую альтернативу другим источникам.
Более того, технология продолжает развиваться, и есть еще несколько не до конца исследованных возможностей. Например, перовскиты позволят значительно повысить эффективность.
Перспектива развития на территории России
С 2016 года в мире отмечается скачок в использовании альтернативных источников энергии. При такой тенденции РФ не может оставаться в стороне. К концу 2019 года мощность солнечной энергосистемы страны составляет 0,04% (более 320 МВт), но для такой территории этого слишком мало.
В связи с этим Министерство энергетики выбрало 3 направления по увеличению масштабов гелиоэнергетического электроснабжения:
Привлечение инвестиционных вложений. При государственной поддержке инвесторам разрешено подключаться к монополистам энергосетей и зарабатывать на генерации солнечной энергии. Заключенный договор о поставке мощностей гарантирует возврат вложенных денег в течение 15 лет.
Развитие отдаленных регионов. На 75% территории страны нет центрального электроснабжения, что объясняет дороговизну топлива. По этим причинам был одобрен национальный проект по созданию большого количества автономных солнечно-дизельных установок мощностью 100 кВт. В будущем небольшие станции на 10—15 МВт будут работать по всей Сибири и Дальнему Востоку.
Поддержка частных собственников. Разрабатывается разрешение на установку домашних панелей мощностью до 15 кВт и продажу излишек энергии в электросети.
Благодаря научно-техническому прогрессу гелиоэнергетика активно внедряется в экономику многих государств. По статистике цена сгенерированного от Солнца электричества падает каждый год на 4%. При таких тенденциях ожидается смещение мирового энергетического баланса в сторону ВИЭ, что не может не сказаться на развитии солнечной энергетики в России.
Альтернативная энергетика и экология: виды и пути развития
Достоинства и недостатки солнечной энергетики
Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
Плюсы и минусы геотермальной энергетики
Использование энергии морских приливов и отливов
Принцип работы волновых электростанций
Геотермальные электростанции: плюсы и минусы выработки электроэнергии ГеоТЭС
Политика развития так называемых новых источников энергии сформулирована в стратегических отраслевых документах — Доктрине энергетической безопасности и утвержденной в 2020 году Энергетической стратегии Российской Федерации до 2035 года. Правда, по самым благоприятным подсчетам, доля ВИЭ в российской энергосистеме к этому году составит 3-5%.
Выступая на Форуме стран — экспортеров газа (ФСЭГ), генеральный директор Российского энергетического агентства Минэнерго России Алексей Кулапин заявил о том, что пока ВИЭ не будут способны обеспечивать бесперебойное энергоснабжение, переходным топливом станет природный газ как наиболее чистый энергоресурс.
Основная доля среди ВИЭ в России приходится на гидроэнергетику. Генерация энергии от солнца, ветра и других источников, несмотря на огромный потенциал, развивается пока скромно.
Впрочем, за последние несколько лет в России начали производить оборудование для солнечной и ветровой энергетики, а также построили первые современные промышленные солнечные (СЭС) и ветровые (ВЭС) электростанции.
Рост популярности солнечной энергии: перспективы и преимущества
Солнечная энергия становится все более востребованной
Солнечная энергия — один из самых экологически чистых видов энергии, которые могут быть добыты на Земле. Поэтому неудивительно то, что ее популярность растет с каждым годом. Во многих странах, включая Россию, правительства и компании начинают инвестировать в солнечные энергетические проекты.
Увеличение спроса на солнечную энергию связано не только с экологической чистотой этого вида энергии, но и с экономической выгодой. Высокие цены на традиционные источники энергии, такие как нефть и газ, приводят к тому, что многие компании и частные лица ищут альтернативу. Солнечная энергия становится довольно доступной и более экономически выгодной по мере снижения стоимости солнечных батарей и других компонентов.
Большой спрос на солнечную энергию ведет к тому, что компании начинают инвестировать в новые разработки и технологии. Это может привести не только к улучшению качества и эффективности солнечных установок, но и снижению их стоимости.
- Стоит отметить, что повышение спроса на солнечную энергию не только способствует экологической безопасности, но и может иметь существенный экономический эффект;
- К примеру, установка солнечных батарей на крышах торговых центров может обеспечить значительную экономию электроэнергии;
- Кроме того, солнечная энергия может стать энергоносителем для транспорта, что позволит сократить эксплуатационные расходы и общее количество выбросов CO2.
Сколько энергии можно получить от солнца
Каждый квадратный метр на подходе к земной атмосфере получает в среднем 1361 Вт энергии. Это называют солнечной постоянной. Однако затем земная атмосфера рассеивает свет, и до поверхности в районе экватора «добираются» лишь 1020 Вт на квадратный метр. Это совсем немного, поэтому для получения электричества приёмники солнечного света приходится размещать на больших территориях.
К примеру, площадь расположенного в Индии Солнечного парка Бхадла насчитывает 57 км² — по площади это как три Москвы в рамках Садового кольца. Максимальная мощность этой электростанции составляет 2 245 МВт, что сопоставимо с мощностью одного ядерного реактора. Станции сопоставимых размеров сейчас строят практически по всему миру, включая Россию. Так, в 2021 году стало известно, что Сбер
финансирует проекты
российской компании «Солар Системс» в сфере солнечной энергетики. В 2022 году Сбер также
направил
средства от «зелёных бондов» на рефинансирование строительства восьми солнечных электростанций.
Солнце как источник энергии
Солнце можно сравнить с термоядерным реактором, который прослужит еще 5 миллиардов лет. По мощности излучения 1 метр квадратный площади Солнца сравним с миллионом электроламп. Этой мощи с избытком хватит для обеспечения потребностей людей. Остается только собрать эту энергию и преобразовать ее в удобную для использования форму.
В ясный день на квадратный метр поверхности Земли приходится 1 кВт солнечной энергии. Современная солнечная панель такой же площади может собрать и преобразовать 170 Вт, то есть ее КПД равен 17%. Для того, чтобы заменить энергию всех электростанции Земли гелиоэнергией, нужно всего 66000 квадратных километров гелиопанелей. Такой гелиопарк занял бы всего 1% площади Сахары.
Способы получения тепла и электричества из Солнца:
- Пассивный способ использования гелиоэнергии очень прост: жидкость помещается в контейнер темного цвета, который нагревается под лучами солнца. Полученное тепло используется, к примеру, для обогрева помещений. В более прогрессивном виде этот способ используется в строительстве, когда сама конструкция здания служит аккумулятором тепла Солнца.
- Активный способ предполагает использование коллекторов (воздушные, плоские и вакуумные) или батарей. Первые преобразуют энергию Солнца в тепло, вторые — в электричество. Большинство гелиоэлектростанций включают в себя модули из коллекторов или батарей.
Всегда ли выработка солнечной энергии требует огромных площадей
И да, и нет. Получение солнечной энергии в промышленных масштабах требует огромных территорий — если речь идет о фотоэлектростанциях, то есть о панелях, улавливающих энергию солнечного света. Однако есть и другие типы солнечных электростанций. В тёплых странах на крышах домов можно часто увидеть баки с водой, нагреваемые солнцем. Это тоже элемент солнечной энергетики, не требующий больших вложений. По схожему принципу работают и так называемые башенные солнечные электростанции, площадь которых значительно меньше фотоэлектростанций.
Такая станция состоит из башни, на вершине которой находится резервуар с водой. Вокруг находится множество подвижных зеркал, которые направляют солнечную энергию на башню, изменяя свой наклон в зависимости от положения солнца. Температура воды в баке достигает 700 градусов — как и в большинстве тепловых электростанций. После нагрева воды станция действует по той же схеме, что угольная, газовая или атомная: пар под давлением вращает турбину, вырабатывая ток.
Ещё одна похожая технология — электростанция на параболоцилиндрических концентраторах: зеркала фокусируют солнечный свет на трубе с водой. А дальше работает всё та же схема: пар, турбина, ток.
Использование солнечной энергии в России
Повсеместно пишут о мировых тенденциях в развитии энергетической отрасли, однако у России, как обычно, свой путь, темп и ритм развития
Сконцентрируем своё внимание на отечественной энергетике. Приведём несколько фактов:
• Первая (разумеется, на тот момент, экспериментальная) солнечная электростанция в России, вернее, ещё в СССР, была спроектирована в 1980 и запущена в 1985 году в Крыму. А первая промышленная – только в 2010 году, в Белгородской области.
• За последние 10 лет (2014-2023 гг.) в Российской Федерации созданы мощности, генерирующие электроэнергию из энергии Солнца общим объёмом более, чем на 2 ГВ.
• Коммерческий интерес к покупке солнечной электроэнергии появился сравнительно недавно, несколько лет назад, когда её себестоимость упала ниже уровня цен «традиционной» энергетики.
• Развитие строительных технологий позволяет интегрировать солнечные энергоблоки непосредственно в фасады и кровельные элементы новых зданий, что повышает как их энергоэффективность, так и привлекательность для покупателей. Такие проекты уже реализуются в Москве, Екатеринбурге и Уфе. Согласно расчётным показателям, экономия на энергоснабжении может составить до 400 тысяч рублей в год в расчёте на многоквартирный жилой дом.
• Регионы России разнятся по уровню инсоляции (количеству солнечных дней в году и продолжительности светового дня). К лидерам по данному показателю относятся Забайкалье, Амурская область, Еврейский автономный округ, Хабаровский край, Бурятия, Севастополь, Астрахань, Сахалин, Саратов и Крым. В этих субъектах РФ возможно получение от одной киловаттной солнечной панели объём электроэнергии в пределах от 1,3 до 1,5 МВт/ч.
Снижение затрат на производство солнечных батарей
Солнечная энергия становится все более популярной в мире, особенно в свете поиска путей снижения выбросов углекислого газа. Однако, высокая стоимость производства солнечных батарей часто отпугивает компании и частных людей от инвестирования в эту технологию.
Однако, последние исследования показывают, что затраты на производство солнечных батарей могут значительно снизиться в ближайшее время. В первую очередь, это связано с разработкой новых материалов и технологий, позволяющих производить более эффективные и дешевые батареи.
Также существуют планируемые масштабные проекты по производству солнечных батарей, которые позволят снизить затраты за счет экономии на масштабах производства и использования более дешевых материалов.
Снижение затрат на производство солнечных батарей позволит значительно расширить рынок использования солнечной энергии и сделать ее доступнее для большинства компаний и частных лиц. Это создаст новые возможности для устойчивого и экологически чистого экономического развития, а также поможет уменьшить негативные последствия климатических изменений.
А что насчёт солнечных панелей?
Сегодня это самый распространенный способ получать энергию от солнца. От настольного калькулятора до космической станции, от загородного дома до
экологичного офисного здания
— солнечные панели используют повсюду.
Работают они очень просто: полупроводниковый элемент на базе кремния улавливает квант света, который создает перепад напряжения и электроток. Чтобы свет не отражался от поверхности, на неё наносят специальное покрытие. Теоретически панель стационарна и просто вырабатывает электричество, не имея механического износа. Однако есть нюансы. Базовый КПД такой установки совсем невелик — 16%, и то если она напрямую освещена солнцем. Пасмурные дни не позволяют вырабатывать значимого количества энергии, а ночью генерация останавливается.
Большое значение имеет угол установки панели. Её можно стационарно расположить под оптимальным углом, а можно добавить механизм, который будет следить за солнцем либо с помощью подвижного параболического зеркала фокусировать солнечный свет на фотоэлементах. В этом случае КПД возрастает до 40%, но использование механизмов — это движущиеся детали, а значит, износ. Впрочем, все эти технологии постоянно развиваются и дешевеют. Стоимость выработки одного кВт из солнечного света постепенно снижается.
Что нам светит
В первую очередь потребителями этого решения должны стать домохозяйства с некачественной сетью, считает генеральный директор и один из учредителей компании ДКС Дмитрий Колпашников.
Инвертор EOS (Energy Omni System) совмещает в себе собственно преобразователь постоянного тока в переменный, аккумуляторные батареи и блок управления, который определяет, из каких источников и в каком объеме в каждый конкретный момент должна подаваться электроэнергия.
«Наша EOS — это гибридная станция, оснащенная LiFePO4-аккумуляторами, доля которых в структуре себестоимости значительна, — отмечает Дмитрий Колпашников. — И основная ее задача — обеспечить клиента электроэнергией, когда случаются перебои с электроснабжением или отсутствует сеть в принципе. В этом случае EOS может работать в паре с генератором. Плюс она использует солнце как основной источник электроэнергии».
Система, по словам разработчиков, может работать в нескольких настраиваемых режимах. Например, в режиме приоритета солнечной энергии. «В случае нехватки мощности система дополняет ее сначала с аккумулятора, а затем из сети, — рассказывают в компании. — В режиме источника бесперебойного питания (ИБП), наоборот, сначала из сети, затем из аккумулятора». В решении также установлен модуль связи для передачи данных в мобильное приложение. «Батареи мы закупаем у стороннего производителя, но “мозг” устройства — это разработка одного из наших R&Dцентров», — уточняют в ДКС. При этом сами инверторы компания производит на своем заводе в Италии.
«Это не простой накопитель энергии, а именно решение для генерации и управлении энергией объекта», — подчеркивают разработчики. По их словам, возможность омниканального подключения (взаимная интеграция разрозненных каналов коммуникации в единую систему) и возможность накопления энергии с солнечных панелей — одно из главных отличий от подобных решений. Впрочем, генератор (как и солнечные панели) в комплект не входит.
Компания предлагает два варианта на выбор — одно- и трехфазный EOS. Однофазный разработан для домашнего использования: он довольно узкий (около 30 см в ширину), легко встает в бойлерной или гараже в частном доме. Как бонус покупателю в состав системы входит зарядная станция для электромобилей.
Трехфазный агрегат разработан для более крупных объектов и может устанавливаться в детсадах, школах, магазинах, фермерских хозяйствах и т. д.
В компании отмечают, что уже есть коммерческие продукты, готовые к продаже. «Первую установку с подключением к сети мы сделали буквально месяц назад у нас в технопарке ДКС в Твери, в здании академии компании, — рассказывают в компании. — Через нее будет осуществляться все освещение здания (три этажа, пять аудиторий, две переговорные и огромный холл). И сейчас мы формируем складской запас для обеспечения клиентов в сезон (весна–лето)».
2018
Владельцам солнечных батарей на домах разрешат продавать электричество
В России вскоре разрешат продажу электричества собственникам альтернативных источников энергии в частных домовладениях. Соответствующие поправки в закон «Об электроэнергетике» разработало Министерство энергетики, пишут в мае 2018 года «Известия». По данным издания, правительство может одобрить документ и внести в Госдуму до конца мая 2018 года.
Выкупать электроэнергию обяжут местные сбытовые компании по средней цене, пояснили в пресс-службе министерства. Ориентиром станет стоимость энергии у местных крупных электростанций. Владельцам частных домов в районах, не имеющих доступа к единой электросети России или же не включенных в ценовые зоны европейской части РФ и Урала с Сибирью (к примеру, Калининградская область и Дальний Восток) ее разрешат продавать по регулируемому ФАС тарифу. Претендовать на гарантированный выкуп энергии смогут установки не мощнее 15 кВт.
Не исключено, что владельцам ветряков и солнечных панелей в частных домах также установят налоговые льготы. Их доход от продажи лишней электроэнергии в размере до 150 тыс. руб. в год могут освободить от НДФЛ. Соответствующий вопрос рассматривается в правительстве.
Четыре солнечные электростанции мощностью 100 МВт будут работать в Бурятии к 2022 году
Четыре солнечные электростанции (СЭС) общей мощностью 100 МВт будут работать в Бурятии к 2022 году. Об этом сообщил и.о. министра по развитию транспорта, энергетики и дорожного хозяйства Алексей Назимов, выступая на заседании Совета по науке при главе Бурятии Алексее Цыденове.
«В период с 2019 оп 2021 годы ГК «Хевел» (совместное предприятие «Ренова» и УК «Роснано») планируется построить три СЭС — Хоринскую мощностью 15 МВт, Торейскую на 45 МВт) и Джидинскую мощностью 30 МВт. Таким образом, совокупная мощность проектов строительства СЭС, планируемых к реализации ГК «Хевел» на территории Бурятии, составляет 100 МВт. Общий объем инвестиций при реализации проектов СЭС составит более 10 млрд рублей», — сообщил Назимов, напомнив, что в 2017 году в республике построена Бичурская солнечная электростанция мощностью 10 МВт.
Общий объем инвестиций в СЭС в Бичурском районе составил около 1,2 млрд рублей. «Выработка электроэнергии за период эксплуатации составила более 10 тыс. МВт*ч», — уточнил и.о. министра. СЭС в Хоринском районе начали строить в июле 2018 года, завершение работ планируется к ноябрю 2019 года.
Также Назимов напомнил, что с 2018 года в Бурятии проводится эксперимент: небольшая гибридная электростанция мощностью 10 кВт (стоимостью 1 млн рублей) рублей передана в опытную эксплуатацию одному из бурятских крестьянско-фермерских хозяйств (КФХ) в Бичурском районе, в местности Ара-Харлун. Это фермерское хозяйство Тулкимбека Эрматова, который более 10 лет занимается разведением коней, крупного и мелкого рогатого скота, птицы. Гибридная установка, состоящая из шести гетероструктурных солнечных модулей, аккумуляторной батареи емкостью 9,6 кВт/ч, дизельного электрогенератора и инвертора, заменила в хозяйстве ранее использовавшийся бензиновый генератор.
Т Плюс начинает строительство крупнейших в России солнечных станций
Компания «Т Плюс» приступила в начале 2018 года к строительству крупнейшего в России фотовольтаического массива на западе Оренбургской области совокупной установленной мощностью 105 МВт. Команду на начало строительных работ дали председатель правления ПАО «Т Плюс» Денис Паслер и губернатор Оренбургской области Юрий Берг.
Две новые солнечные станции будут построены в поселке Новосергиевка (45 МВт) и городе Сорочинск (60 МВт). Последняя станет самой крупной СЭС на территории России, построенной в рамках федеральной программы по развитию возобновляемых источников энергии. Строительство планируется завершить в начале 2019 года. Стоимость двух станций составляет свыше 10 млрд рублей.
СЭС в Новосергиевке будет состоять из152 175 фотоэлектрических модулей российского производства, расположенных на площади 92 га. В Сорочинске установят 202 075 солнечных панелей на площади 123,3 гектара. Поставщиком модулей выступит ООО «Хевел».
Солнечная энергетика
Солнечная энергетика — это вид альтернативной энергетики, который подразумевает использование солнечного света для получения электроэнергии. Для выработки энергии применяются специальные светочувствительные устройства в виде панелей, которые могут работать по различным принципам (более подробно мы этот вопрос рассмотрим ниже). Солнечные электростанции (СЭС) сегодня применяются различными способами:
- Компактные недорогие устройства на основе фотовольтаики применяются для зарядки небольших домашних гаджетов — например, мобильных телефонов или батарей для ноутбуков.
- На основе фотовольтаики также создаются крупные системы, которые могут обеспечивать автономное электроснабжение домов или промышленных объектов.
- Существуют также гелиотермальные системы, которые применяются для отопления или получения горячей воды. Применяются такие системы для домашних или промышленных нужд.
- На основе гелиотермальных и фотоэлектрических элементов создают крупные мощные электростанции, которые могут питать города или крупные промышленные производства.
Цена на традиционные ресурсы для тепловых электростанций растет с каждым годом. Но при этом солнечный свет является практически неисчерпаемым источником энергии, а солнечные батареи с экологической точки зрения намного безопаснее традиционных ТЭЦ. Поэтому в последнее время солнечная энергетика активно развивается, хотя ее успехи на сегодняшний день достаточно скромны (на долю СЭС приходится чуть больше 2,5% выработки мировой электроэнергии).
Система геотермального отопления частного дома
Инвестиции в новые проекты
Развитие рынка возобновляемой энергетики стимулирует увеличение инвестиций в новые проекты. Многие инвесторы видят перспективы в данной отрасли и готовы вкладывать средства в создание и развитие производства локальных источников возобновляемой энергии.
Преимущества инвестиций в проекты возобновляемой энергетики
Инвестиции в новые проекты возобновляемой энергетики обладают рядом преимуществ. Во-первых, это экологическая составляющая. Использование возобновляемых источников энергии позволяет снизить выбросы вредных веществ в атмосферу и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду.
Во-вторых, инвестиции в новые проекты возобновляемой энергетики позволяют диверсифицировать портфель инвестора и снизить риски. Возобновляемая энергетика – это отрасль со стабильным и растущим спросом, что обеспечивает стабильность доходности инвестиций.
Также инвестиции в данную отрасль имеют высокий потенциал прибыли. Возобновляемая энергетика эффективна и позволяет сократить энергетические затраты организаций и населения. Благодаря этому, инвесторы могут получать стабильный и достаточно высокий доход от своих инвестиций.
Таблица: Инвестиции в различные типы проектов возобновляемой энергетики
| Тип проекта | Инвестиции |
|---|---|
| Солнечная энергия | Высокие |
| Ветряная энергия | Средние |
| Гидроэнергетика | Высокие |
| Биомасса | Средние |
Инвестиции в разные типы проектов возобновляемой энергетики могут варьироваться. Наибольший интерес представляют солнечная энергия и гидроэнергетика, так как они обладают высоким потенциалом прибыли и широкими возможностями применения.
Таким образом, инвестиции в новые проекты возобновляемой энергетики являются выгодной и перспективной стратегией для инвесторов. Они способствуют развитию отрасли, снижению экологической нагрузки и созданию устойчивых источников энергии для будущего.
Польза для экологии и экономики
Солнце и ветер не только сохранят экологию, но и позволят сэкономить. Британские эксперты уже подсчитали, что новые источники энергоресурсов стоят вполовину дешевле, чем ожидалось. В начале 2020 года солнечные электростанции обеспечили примерно половину общего спроса страны. В Германии похожая ситуация. Сорок процентов всей потребляемой электроэнергии вырабатывают солнце и ветер.
Декарбонизация энергетики и экономики — единственный логичный путь развития. Солнечная и ветровая энергия уже являются наиболее эффективным способом удовлетворить растущие потребности общества. Электромобили должны и стать новым словом в сфере транспорта. Они работают от солнечных батарей и постепенно вытесняют стандартные двигатели, которые загрязняют экологию.
Все остальное, что вы думали об энергетике, мифы и легенды. Решены предполагаемые проблемы с поставками. Эта информация устарела и стала неактуальна. Не вводите никого в заблуждение.
Где еще будут использовать водород?
Важнейший элемент стратегий — это «энергетическая» реформа ЖКХ. В Великобритании первопроходцем станет Лидс: там энергоснабжение будет полностью водородным. А согласно плану H21 North of England газовые сети и транспортное оборудование английского севера также переведут под водород. Водородное отопление 4 млн жилых домов и предприятий снизит выбросы СО2 на 20 млн тонн, хотя и обойдутся в огромную сумму — 30 млрд долларов.
И хотя в стратегиях промышленность и сельское хозяйство практически не упоминаются, ассоциации отраслевых игроков тоже участвуют в выработке «водородного будущего». Предполагается, что уже в 2030 году 10% аммиака для удобрений будет получено «зеленым» способом с помощью электролизеров. В современных домнах во время плавки уже используется сингаз, на 55-58% состоящий из водорода. В ближайшем будущем практически все крупнейшие игроки, от Швеции и ФРГ, до США и Бразилии планируют довести долю водорода до 90% и выше, чтобы по максимуму отказаться от кокса. Эти меры позволят снизить на 10-11% выбросы углерода в атмосферу.
Вместе со странами стратегии пишут и многочисленные производители оборудования для ВИЭ. По одной из них у побережья Нидерландов предлагается соорудить гигаваттные оффшорные ветростанции, напрямую завязанные с электролизным производством водорода. Полученную электроэнергию предлагается распределить по всей Европе в зависимости от локального производства водорода. А чтобы сэкономить потребление энергии, стратегия предлагает подключить солнечный и сырьевой потенциал стран Северной Африки. Углеводороды перерабатывались бы в водород прямо на месте, после чего по новым водородным трубопроводам поступали в Европу. Фактически, ЕС получали бы сырьевой придаток к своей «зелёной» энергетики.
России пока ещё далеко до настолько проработанных программ. Основной упор в современной стратегии делается на экспорт водорода на наиболее перспективные рынки, например японский. В то же время, в энергобюллетенях Аналитического центра при правительстве РФ подчеркивается, что использование водородного топлива позволит снизить на треть энергопотребление на удаленных и малозаселенных территориях. Можно сказать, что сочетание ВИЭ и водорода здесь будет выигрышной стратегией.
Пульт управления производством в операторной установке производства водорода на площадке «Новойл» филиала «Башнефть-Уфанефтехим» ПАО АНК “Башнефть”. Фото: Кирилл Каллиников / Фотохост БРИКС/ШОС
Но многое будет зависеть от стоимости производства водорода, которая зависит от технологии получения. Так, стоимость электролиза 1 кг водорода на ветростанции — 4 доллара, с помощью солнечных панелей — 7 долларов. А вот газификация углеводородов и паровая конверсия метана пока обходится всего в 1,5-2,5 доллара.
Территории с проблемным энергоснабжением
На территории России существует еще один, субъективный фактор выгодности строительства СЭС. Связан он с наличием территорий, где подключение частных домов и других объектов к централизованным электросетям технически невозможно или чрезмерно дорого.
Такие изолированные районы наиболее широко распространены в северо-восточной части страны – Сибири и Дальнем Востоке. Источниками энергии в них, как правило, являются дизельные генераторы. Неудивительно, что именно Якутия на сегодняшний день является регионом с наибольшим числом СЭС в России. Хотя мощность и площадь этих солнечных электростанций не так велика, как гигантских установок на 100 мегаватт в Оренбургской области или Крыму.
Солнечная энергетика в мире
По данным Европейской ассоциации солнечной энергетики SolarPower Europe, сегодня доля энергии солнца в выработке мировой электроэнергии составляет около 2,6%. А по установленным мощностям солнечных фотоэлектрических электростанций в 2019 году лидируют Китай, Япония, США и Германия, подсчитывает International Renewable Energy Agency (IRENA) в докладе Renewable capacity statistics.
Антон Усачев, заместитель генерального директора ГК «Хевел», поясняет, что термином «солнечная энергетика» или «фотовольтаика» называют отрасль электроэнергетики или сегмент промышленности. Их основу составляют генерирующие мощности с использованием солнечной энергии и комплекс производств по выпуску оборудования для строительства генерации.
Существуют различные способы преобразования солнечной энергии.
- Наиболее распространённый из них — фотоэлектрический, в котором солнечная энергия преобразуется непосредственно в электрическую.
- Вторым по популярности направлением является концентраторная солнечная энергетика (CSP — concentrated solar power). В этом случае солнечная энергия преобразуется в тепловую, а та — в электрическую. Чаще всего таким образом нагревают жидкость, получают пар и направляют его на турбину с генератором, как на обычной тепловой электростанции.
Солнечная энергетика активно развивается во всех частях света: от Норвегии до Австралии. Причем, по данным SolarPower Europe, эта отрасль стала крупнейшим сектором мировой электроэнергетики по объемам ежегодно привлекаемых инвестиций и вводимых мощностей.
«В 2019 году прирост мощностей фотоэлектрической солнечной энергетики был в 2,5 раза выше, чем угольных и газовых вместе взятых», — цитирует ассоциацию Институт энергетики НИУ ВШЭ.
Перспективы развития
На текущий момент примерно двадцать миллионов человек в России проживают на территориях, на которых используют дорогие и при этом не очень надежные источники энергоснабжения. Даже развитый Краснодарский край жалуется на дефицит мощностей, который составляет около 7 ГВт. Вследствие этой проблемы жители региона сталкиваются с перебоями в поставках энергоснабжения.
Учитывая, что солнечные электростанции стоят дешевле, представители бизнеса будут заинтересованы в том, чтобы использовать возобновляемые источники энергии. Эксперты выяснили, что к концу 2020 года мощность солнечных электростанций на территории России будет близка к 2 ГВт. Объем инвестиций также постепенно увеличивается и должен составить около двухсот миллиардов рублей.
Кажется, Россия выбрала правильный путь дальнейшего развития. Если солнечная энергетика и дальше будет развиваться, то, возможно, в будущем страна сможет отказаться от дорогих и неэффективных источников энергоснабжения. Это позволит не только сократить стоимость для конечного потребителя, но и принесет колоссальную пользу экологии.