Одним из наиболее перспективных возобновляемых источников энергии считается солнечная энергия. Преобразование солнечной энергии в электричество способствует значительному сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и позволяет экономить денежные средства. О распространенных мифах, связанных с использованием солнечной энергии, преимуществах солнечной энергетики и перспективах ее использования в России, — читайте в нашей статье.
Cодержание статьи
Обзоры, интервью, свежие новости и изменения в законодательстве — оперативно в нашем Telegram-канале. О самых важных событиях — в нашей группе ВКонтакте.
Солнечная энергетика в России
Благодаря развитию технологий, солнечная энергетика становится все более популярной, делая доступным и экономически выгодным использование солнечных панелей. Энергия солнца — один из самых перспективных источников возобновляемой энергии в современном мире.
Сегодня солнечная энергетика в России представлена тремя сегментами:
- Сетевые солнечные электростанции
Это первый и самый крупный сегмент. Отдают электроэнергию в единую сеть. Генерация сетевых солнечных электростанций подчиняется тем же нормам и правилам, что и все другие типы генерации. Установленная мощность 70 солнечных электростанций в РФ превышает 2 ГВт. Их доля в энергобалансе страны около 1%.
- Коммерческие солнечные электростанции
Бизнес использует энергию солнца, чтобы сократить расходы на электроснабжение от сети. Релевантно для легкой промышленности и логистического сектора — компаний с небольшими объемами потребления, оплачивающими электроэнергию по более высоким ставкам. Такие станции работают параллельно с сетью и не требуют накопления энергии. Если есть задача повысить надежность электроснабжения или увеличить мощность, то существуют гибридные и автономные решения, позволяющие накапливать энергию и выдавать ее в пиковые часы. Для работы солнечной электростанции помимо самих солнечных модулей необходимо электротехническое оборудование — инвертор, если станция сетевая, а также аккумулятор и контроллер, если станция автономная.
- Микрогенерация или частные солнечные электростанции
В данном случае чаще всего имеются в виду крышные электростанции. В РФ действующее законодательство позволяет продавать электроэнергию со своей крыши сбытовой компании, снижая срок окупаемости для домохозяйств.
Развитие солнечной энергетики в России начиналось не с частных домохозяйств, а с крупных солнечных парков. Поэтому людей, которые сталкивались с работой солнечной генерации в жизни, в России намного меньше, чем, например, в Европе или Китае. Но те, кто сталкиваются, с удивлением обнаруживают, что мир и технологии меняются гораздо быстрее, чем наши представления о них.
Распространенные заблуждения о солнечной энергетике
Несмотря на то, что солнечная энергетика активно развивается последние 20 лет, в России до сих пор живут мифы и стереотипы об этом виде генерации. Рассмотрим некоторые из них.
Солнечная энергия дорогая и неэффективная
На большей части территории России себестоимость выработки электроэнергии от солнца уже сравнялась со стоимостью электричества от сети, при этом солнечные станции показывают хорошую выработку не только на южных территориях, но также в Поволжье, на Урале и в Сибири. Снижение цен на оборудование произошло за счет роста масштабов производства, а солнца в России было много всегда. Кстати, в Европе лидерами по установленной мощности солнечной генерации являются далеко не самые солнечные города, например, Амстердам и Берлин, выработка в которых такая же, как в нашем Санкт-Петербурге и Москве.
На сроки окупаемости влияет не столько количество солнечных дней, сколько стоимость электроэнергии из сети. Чем выше тариф, тем быстрее окупается солнечная энергетика. Кроме того, современные технологии позволяют улавливать рассеянный свет и работают в том числе в пасмурные дни.
Солнечная энергетика ненадежная
Действительно, выработка солнечных модулей зависит от уровня освещенности — ночью они не работают. В современных установках оборудование подбирается для решения конкретных задач.
Например, если нужно обеспечить сокращение расходов на электроэнергию и основное потребление приходится на световой день, то достаточно сетевой станции без накопителей — это дешевле и позволит быстро окупить расходы на оборудование и застраховать производство от роста цен на электроэнергию на 20-30 лет. Именно столько составляет гарантированный срок службы современных солнечных модулей. Это больше либо равно безремонтному промежутку любого другого типа генерации.
Если задача состоит в том, чтобы повысить надежность электроснабжения, тогда подбирается оборудование для автономности электроснабжения — накопители и контроллер заряда-разряда. Если сети нет совсем, то, как правило, используется дополнительный резервный источник — это может быть дизель. Солнечная генерация в таком случае позволяет снизить расходы топлива и обеспечить бесперебойную работу, т.к. дизель необходимо останавливать каждые 8-9 часов.
Солнечные модули токсичны
Этот самый распространенный миф уходит корнями в первые американские разработки фотоэлектрических модулей на основе теллурид кадмия (CdTe). Сейчас этим станциям в США по 25-30 лет и встает вопрос об их грамотной утилизации.
Однако данная технология уже давно не используется при производстве солнечных панелей. Современные солнечные модули делают из поли- и монокремния, они не содержат тяжелых металлов и каких-либо токсичных компонентов.
На территории России нет ни одной станции, построенной на базе устаревших технологий, соответственно, когда после 2040 года встанет задача утилизировать первые партии солнечных модулей вопрос будет только в том, как это сделать наиболее эффективно.
Российские гетероструктурные солнечные модули получили IV класс опасности, т.е. классифицированы как обычный бытовой мусор.
Солнечная энергетика — одна из немногих отраслей, где об утилизации оборудования задумываются еще на этапе проектирования станций. За счет длительного срока эксплуатации солнечных электростанций (от 30 лет) объемы отходов кажутся незначительными. Современные солнечные модули не содержат опасных веществ и тяжелых металлов. Утилизация единичных модулей включает в себя отделение коммутационной коробки, рамки и стекла для последующей переработки и измельчения кремниевой основы.
Измельченная основа модулей может использоваться, например, при строительстве домов или дорог. По расчетам научного издания Science солнечная энергетика образует в 800 раз меньше отходов, чем, например, угольная энергетика.
Преимущества использования солнечной энергетики
Если оценивать весь цикл производства электроэнергии, то на сегодняшний день солнечная энергетика — самый «чистый» из всех существующих видов генерации. Энергозатраты на производство одного солнечного модуля по данным российского производителя «Хевел» составляют 66 кВтч, даже в самых северных регионах России солнечный модуль «возвращает» все энергозатраты на свое производство в первые месяцы работы.
Солнечная энергетика не оказывает негативного воздействия на человека и окружающую среду, это единственный тип генерации, который можно устанавливать в непосредственной близости к жилью.
Позволяет повысить энергоэффективность предприятия, здания за счет сокращения потребления электроэнергии из сети, либо за счет сокращения использования дизельного топлива. И, таким образом, сокращает расходы.
Использование возобновляемых источников энергии позволяет сократить выбросы парниковых газов в атмосферу и, в целом, демонстрирует вашу приверженность принципам устойчивого развития.
Позволяет обеспечить надежность энергоснабжения, за счет установки автономной системы или увеличения подведенной мощности объекта.
Пример энергомодернизации производства
По нашим данным, более 1000 российских предприятий уже используют солнечную энергию для снижения собственных расходов на электроснабжение. В основном речь идет о производственном секторе. Такие решения, например, часто используют заводы по выпуску молочной продукции от сыра до мороженого, где большая доля потребления электроэнергии приходится на холодильное оборудование, а также индустрия гостеприимства, где в высокий сезон не хватает мощности для работы кондиционеров.
Алгоритм частичного перехода на возобновляемые источники энергии для бизнеса достаточно прост, его можно осуществить в рамках мероприятий по энергосбережению. Для этого потребуется анализ текущего потребления и стоимости электроэнергии.
При стоимости киловатт-часа выше 5 рублей солнечная энергетика уже может помочь оптимизировать расходы на электроснабжение даже не в солнечных регионах.
При этом важно, что до 15-20% энергопотребления можно заменить сетевой солнечной электростанцией без риска снижения надежности электроснабжения. Сетевой инвертор позволяет автоматически «добирать» электроэнергию из сети, в ночное время или переменную облачность.
Такая система работает, при правильно подобранном оборудовании и его монтаже. Такие компетенции есть и у российских компаний — ГК «Хевел», ООО «Юнигрин Инжиниринг», ООО «Вольта Энерджи».
Необычный проект был реализован в Ижевске на заводе по обжарке кофе Tasty Coffee. Компания поставила цель: сделать производство экологичным и углеродно-нейтральным. Новое производственное здание компании было построено по стандарту LEED — с использованием современных и энергоэффективных материалов. На крыше здания установили солнечную электростанцию. Теперь до 50% всего электричества используется от нее.
В городе количество солнечных дней совсем невелико. Однако при стоимости электроэнергии из сети более 7 рублей за киловатт-час на момент реализации проекта, затраты на покупку и установку солнечной электростанции окупились в первые два года.
Согласно данным Минэнерго, каждый солнечный киловатт-час сокращает выбросы СО2 на 350 грамм.
Сейчас солнечная электростанция установленной мощностью 40 кВт на заводе Tasty Coffee продолжает снижать расходы электроэнергии на обжарку зерен и сокращает углеродный след производителя.
Напишите, пожалуйста