Дети солнца: что немцу хорошо, то русскому трудно

29.02.2016 г.

Автор: Елена Мацейко Заменит ли солнечная энергетика традиционную углеводородную Солнечная энергетика у нас пока еще в диковинку. Между тем в мире возобновляемые источники энергии развиваются семимильными шагами. Догонит ли Россия признанных Автор: Елена Мацейко

Заменит ли солнечная энергетика традиционную углеводородную

Солнечная энергетика у нас пока еще в диковинку. Между тем в мире возобновляемые источники энергии развиваются семимильными шагами. Догонит ли Россия признанных лидеров в области солнечной энергетики? Об этом мы побеседовали с директором Ассоциации предприятий солнечной энергетики России Антоном УСАЧЕВЫМ (на фото).

 

Россия — солнечная страна?

— Антон Михайлович, ну я понимаю, когда юг… Но климат России таков, что большую часть года у нас стоит пасмурная погода. Неужели здесь выгодно строить солнечные электростанции?

— Россия на самом деле обладает достаточно высоким уровнем инсоляции. В большинстве регионов, где инвесторы обозначили свои планы по реализации масштабных энергетических проектов, количество солнечных дней в году доходит до 300.

Например, на Алтае, в Краснодарском крае, Ростовской области. Сюда можно отнести весь Дальний Восток, Забайкалье. Так что, как видим, таких регионов не так уж мало.

 

— В Оренбургской области недавно запущена самая крупная в России электростанция — Орская СЭС. По свидетельству очевидцев, там побывавших, огромное поле из сверкающих батарей (200 тысяч солнечных панелей!) производит неизгладимое впечатление…

— Да, Оренбургская область входит в число «инсолированных» регионов. Солнечных дней здесь бывает до 200 в году. Между прочим, это уже вторая электростанция в этом регионе: вместе они будут выдавать порядка 30 МВт. Это немало.

 

— Для чего сейчас используют солнечные мощности? Они питают какие-то крупные предприятия, сельхозпроизводство?

— Во многих регионах солнечные электростанции строятся для снижения имеющегося энергодефицита.

В Республике Алтай, например, нет своих источников выработки электроэнергии: все электричество приходит сюда по проводам, из других регионов. Новая электростанция позволила снизить объем электроэнергии, подаваемой из других районов по перетокам.

В Республике Башкортостан много различных производств, расположенных в районах с весомым энергодефицитом. Поэтому в этих местах или поблизости инвесторы планируют строить солнечные электростанции.

Думаю, они будут очень востребованы: ведь пиковые производственные нагрузки приходятся как раз на момент максимальной инсоляции — в дневное время.

 

Две трети наших территорий не имеют доступа к Единой энергосистеме

— Давайте посчитаем, сколько у нас на сегодня работающих солнечных электростанций…

— В Республике Алтай две электростанции, каждая мощностью 5 МВт. В Республике Башкортостан также построены две: мощностью соответственно 5 и 10 МВт. В Оренбургской области, как мы уже упомянули, теперь тоже две СЭС: мощностью 5 и 25 МВт. И наконец, в Республике Хакасия действует одна электростанция мощностью около 5 МВт.

На юге, в Краснодарском крае и Ростовской области, проекты есть, но они пока не реализуются.

 

— Строительство солнечной электростанции, как известно, удовольствие достаточно дорогое. Интересно, затраты окупаются?

— Россия, безусловно, не может стоять в стороне от мировой практики. И если мы посмотрим на страны, по климатическим условиям сопоставимые с Россией, то там в последние годы наблюдается такое явление, как сетевой паритет: когда солнечная энергия конкурентна по отношению к электроэнергии, вырабатываемой на ископаемом топливе, — нефти, газе, угле.

То есть за рубежом стоимость солнечной энергии уже практически равна стоимости энергии обычной.

В России же мы пока, увы, не догнали «традиционку». Но, думаю, к 2020 году это произойдет, мы достигнем того самого паритета цен. И связано это будет с большими объемами тех проектов, которые предполагается у нас реализовать.

 

— И все-таки, неужели в России, стране с чуть ли не самым большим в мире количеством электростанций, не хватает энергии?

— У нас, на секундочку, две трети территории не имеют доступа к Единой энергетической системе. И это обстоятельство, думаю, будет продвигать солнечную энергетику в отдаленные регионы.

Сейчас наша глубинка выходит из положения за счет дизельной генерации. Но наш дизельный парк достаточно сильно изношен, во многом устарел. В этой ситуации разумнее, вместо того чтобы менять один дизельный генератор на другой, использовать солнечные установки.

 

— А за Полярным кругом предполагается что-то подобное строить?

— Думаю, в этих районах целесообразно строить комбинированные электростанции. Допустим, совмещать с ветроэнергетикой.

В Финляндии, например, мало солнечных дней, но имеющиеся там солнечные мощности дополняются, например, аккумуляторными батареями.

Сейчас уже 146 стран развивают солнечную энергетику. Лидером здесь является Китай (см. таблицу — Ред). Там уже имеются достаточно большие объемы солнечной генерации. И каждый год китайцы строят еще до 10 ГВт солнечных мощностей и примерно столько же мощностей ветрогенерации. По итогам 2015 года суммарная мощность солнечной генерации КНР составляет 43 ГВт.

 

Доля солнечной генерации по зарубежным странам с учетом суммарной установленной мощности (178 ГВт, 2014)

 

Источник: Ассоциация предприятий солнечной энергетики России

 

Выпуск солнечных батарей — грязное производство?

— Не секрет, что у солнечной энергетики есть не только преимущества, но и недостатки. Например, высокая волатильность — нестабильная выдача «на гора» электроэнергии, связанная с погодными условиями. Кроме того, сам процесс производства чистого кремния для фотоэлементов считается достаточно грязным и энергозатратным. Какие недостатки Вы бы еще назвали? И как с ними борется современная наука?

— Главный недостаток солнечной энергетики — это ее непостоянство. Но этот недостаток можно нивелировать, например, какой-то современной технологией, которая позволит эффективно накапливать электроэнергию, вырабатываемую солнечными панелями.

Когда мир шагнет вперед и получит дешевые, но емкие аккумуляторные батареи, это мгновенно решит вопрос нестабильности солнечной генерации. И этот день уже не за горами. На самом деле он очень близко...

 

— А как насчет экологичности?..

— Смотрите, в солнечной энергетике наиболее распространена кремниевая технология — она составляет 95% всего рынка. Кремний — это вполне экологичный природный материал, который содержится в земной коре.

Раньше бытовало мнение, что при производстве чистого кремния что-то там неладно с экологией. Но, поверьте, эффект, который дает солнечная электростанция, по сравнению с электростанцией, работающей на ископаемом топливе и выбрасывающей вредные вещества, значительно весомее того вреда, который наносится окружающей среде при переплавке кремния.

 

Цена «солнечного» вопроса

— Насколько успешно солнечная энергетика конкурирует с традиционной с точки зрения цены?

— В Индии, например, цена 1 кВт/ч солнечной энергии сейчас составляет 4—5 долларовых центов. А обычная электроэнергия стоит 6—7 центов. В США солнечная энергия стоит 5 центов за 1 кВт/ч.

 

— А как у нас?

— У нас эта сумма примерно равна тарифу, который платит промышленный потребитель в ряде южных регионов.

Но тут надо иметь в виду, что у традиционной генерации меньше возможностей для снижения себестоимости производства. А солнечная энергетика имеет способность падать в цене.

За последние 10 лет себестоимость в солнечной энергетике упала в 9 раз!

 

— Оказывается ли солнечной энергетике государственная поддержка в нашей стране?

— Да, в России с 2013 года действует государственная программа поддержки возобновляемой энергетики. Она гарантирует возврат инвестиций в течение 15 лет в соответствии с определенным уровнем доходности.

И она же устанавливает требование: локализация применительно к объектам солнечной генерации должна составлять не менее 70%. Этот показатель в пересчете на оборудование означает, что не менее 70% оборудования должно быть произведено в Российской Федерации.

Эта же программа предусматривает строительство до 2020 года до 1,5 ГВт мощностей солнечной генерации.

 

— Существуют ли какие-то льготы для частных потребителей? Например, кто-то решил установить солнечную батарею в частном коттедже, загородном доме, на даче?

— Тема, которую Вы затронули, — это действительно некоторое упущение. Пока в российском законодательстве таких льгот нет, но мировая практика существует. Вообще во всем мире розничный сегмент является одним из драйверов развития отрасли.

 

— Ну да, люди бы покупали, отрасль — развивалась…

— Знаете, и без того берут! Плата за присоединение к сетям сейчас достаточно высокая. И немало случаев, когда люди принимают решение в пользу покупки солнечных станций.

Ведь после единовременной выплаты они уже получают собственную электроэнергию и за нее не платят.

 

— Любопытно, а сколько сейчас стоит солнечная батарея?

— Я бы предложил говорить о стоимости комплексной установки. Такая установка мощностью от 3 до 5 кВт стоит от 350 тыс. руб. Зато человек на несколько десятков лет свободен от платы за электроэнергию.

 

Солнечные батареи греют фасады, питают пилорамы, освещают остановки

— Насколько часто у нас применяются так называемые мини-решения: одинарные солнечные батареи, которые вырабатывают энергию для конкретного светофора, автобусной остановки, опоры городского освещения, отдельного дома или маленького производства?

 — В регионах юга Сибири малый бизнес использует автономные мини-солнечные установки для снижения издержек, например, пилорамы.

Надо сказать, Республика Алтай — вообще кладезь необычных решений. Местное население здесь активно строит деревянные срубы (кругом ведь леса). Так вот, до недавнего времени все пилорамы работали на дизелях. На изготовление одного сруба уходил большой объем топлива.

Доля затрат на электроэнергию, используемую для изготовления такого сруба, доходила до 30—40%. А «солнечное» мини-решение позволило снизить стоимость сруба на 10—15%. Экономия объема потребления дизельного топлива составила порядка 50%.

 

— Есть ли такие решения в Москве, Санкт-Петербурге, других городах?

— Больше всего — в рамках транспортной инфраструктуры, уличного освещения. Но есть и оригинальные варианты. Например, в Москве фасадная солнечная установка применена на объекте «Гиперкуб» в Сколково.

Любопытное решение железнодорожного вокзала реализовано в Анапе. Там крышная конструкция летом, в пик транспортной (и солнечной!) активности, обеспечивает большую часть нужд всего вокзального комплекса. Здание ничего не потребляет извне.

 

— Каковы, на Ваш взгляд, перспективы развития солнечной энергетики? Цены на традиционные энергоносители падают. Какой резон развивать дорогостоящие виды получения энергии?

— На самом деле, цены падают только на нефть, но это никак не меняет планы инвесторов вкладывать в развитие солнечной, ветровой энергетики.

Сейчас в мире взят курс на «декарбонизацию» экономики (от carbon — углеводород — Ред.). То есть мир стремится снизить процент углеводородных энергоносителей. И активно развивает потребление возобновляемых видов энергии.

Так что, думаю, солнечная энергетика в ближайшем будущем будет в большом тренде.

Беседу вела Елена МАЦЕЙКО

  

 

Экспертное мнение: Александр ГУСЕВ, к.т.н., старший научный сотрудник группы силовой электроники Таллиннского технического университета

Россия — это огромные пространства, и хотя особенно солнечной страной ее не назовешь, тем не менее, в РФ есть регионы, где развитие солнечной энергетики действительно выгодно. Ведь где-то, как в Санкт-Петербурге, почти все время пасмурно, а где-то, как в Крыму и на Кавказе, большую часть года — ясно.

Лучшие погодные условия для солнечной установки — это солнечно и холодно. То есть, говоря словами поэта, «Мороз и солнце, день чудесный!»

Вообще, когда оценивается эффективность установки, берутся среднесуточные данные по инсоляции того или иного региона. Чтобы строительство такой солнечной электростанции было целесообразным, в году должно быть порядка 180 солнечных дней.

Допустим, в Эстонии солнечных дней в году всего 60, поэтому использовать солнечные установки здесь нецелесообразно.

Проблема солнечной энергетики — достаточно высокая стоимость кремния, который используется для производства солнечных батарей. Но справедливости ради нужно сказать, что она с каждым годом снижается.

Нестабильность сетей — это действительно проблема, над которой сейчас ломают голову европейские ученые. Пиковая мощность такой сети значительно меньше. Причем напряжение тоже неустойчиво. С этими недостатками активно борются. Сейчас есть новые разработки в этой области. Параллельно идет разработка новых систем накопления энергии.

В России солнечная энергетика пока, к сожалению, не может конкурировать с традиционными источниками, поскольку здесь достаточно дешевые энергоносители. И все-таки строят, поскольку это значительно безопаснее, чем, скажем, та же атомная энергетика.

Средний срок службы солнечных батарей составляет 20—30 лет. Окупаемость солнечных электростанций в Европе — порядка 6 лет. А дальше СЭС уже приносит доход.

В Европе очень распространены и популярны мини-решения. Часто можно встретить, когда энергия панели питает светофор, автозаправку, стоянку. В качестве эксперимента применяется в автомобилях. А также в светильниках уличного освещения: днем накапливают, вечером — отдают.

 

 

Если вы решили установить солнечную батарею…

Как оказалось, фирм, занимающихся продажей и установкой солнечных батарей, достаточно много. Мы позвонили в одну из них, представившись владельцами загородного дома.

— Солнечные панели? Никаких проблем! Привезем и установим, — радостно пообещал менеджер фирмы-дистрибьютора солнечных панелей и коллекторов Николай К. (любопытно, что головной офис фирмы, куда мы позвонили из Москвы, находится в Омске). — Вам понадобятся всего лишь контроллер, инвертор, два аккумулятора, накапливающие электричество и, собственно, сама панель.

А вот мощность солнечной панели, по словам отзывчивого сибиряка, придется рассчитывать. Чтобы «панелька» вырабатывала 5 кВт в час — то есть питала чуть ли не все электроприборы, находящиеся в доме, понадобится 36 фотоэлементов.

…После продолжительного шороха в телефонной трубке нам насчитали 600 тыс. руб. Как сообщил дружелюбный менеджер, именно в такую сумму обойдется готовое решение по солнечному электроснабжению для отдельного дома.

Еще 10 % потянет установка. Впрочем, как по-дружески пояснил нам неугомонный Николай, установить панель можно и самостоятельно: ведь она собирается, как конструктор, и соединить в нужной последовательности все элементы системы не представляет особой сложности.

Правда, как признался наш собеседник, «в других компаниях вам могут предложить продукт в разы дешевле, но с гораздо меньшим функционалом».

В другой фирме, теперь уже московской, нам предложили готовую «систему» из солнечных фотоэлементов всего за 160 тыс. Здесь были предусмотрены те же два аккумулятора-накопителя, два преобразователя и солнечная панель. Правда, нас честно предупредили, что вырабатывать такая «электростанция» будет лишь 1,5 кВт в сутки. И хватит этой энергии, в лучшем случае, на телевизор с компьютером. А уж о подпитке холодильника, стиральной и посудомоечной машин и речи не идет.

— Собственно, здесь нужно говорить о том, что электрические батареи — это пока во многом лишь резервный вид энергии, — глубокомысленно заметил менеджер компании-продавца Денис Дриц и добавил: — Не секрет, что в подмосковных дачных поселках часто случаются отключения электроэнергии,  и солнечные батареи, накапливающие дневное электричество, это лучший выход из положения при таких отключениях.

— Именно поэтому, — продолжил наш собеседник, — солнечные панели обычно компонуются с традиционными видами энергии.

Кстати, монтаж солнечных панелей в этой компании обойдется уже в 20% от стоимости всей системы. Стало быть, работы в целом потянут на 190—200 целковых. Но радует хотя бы, что не на 600 тыс.!

Сами панели нам пообещали оборудовать в течение двух дней, с условием, что предупредим о заказе за неделю.

Мы попытались выяснить, почему же так велик разброс цен на «солнечном» рынке.

— В принципе, все зависит от того, какие мощности потребляет ваш дом, — рассказал нам Илья Греков, ведущий специалист крупной фирмы, занимающейся продажами на рынке солнечной генерации. — Допустим, если у вас на даче часто отключают свет, и в это время нужно заместить дефицит электроэнергии, подойдет вариант системы с солнечными панелями с круглосуточным резервом.

По словам Ильи, в данном случае мощности солнечных панелей хватит на то, чтобы в течение нескольких «темных» часов в доме работали телевизор, компьютер, холодильник, горел свет. И тогда реально уложиться в 200 тыс. руб.

Если же вам нужна автономная солнечная энергетическая система, вырабатывающая до 15—17 кВт в сутки (520 кВт в месяц), то это, безусловно, обойдется в разы дороже. И при этом на данном этапе окупаемость такой системы, увы, очень и очень проблематична.

А можно ли удешевить «солнечные» решения? Оказывается, вполне.

— Некоторые поступают следующим образом, — рассказали нам в одной из фирм. — Допустим, устанавливают две солнечных панели, а потом начинают подкупать еще, наращивая мощности. Это выгодно, в том числе и потому, что фотоэлементы с каждым годом только дешевеют.

 

 

Может ли частник стать энергетическим коммерсантом

Мы решили выяснить, может ли физическое лицо продать излишки энергии, выработанной нетрадиционными источниками (солнечные батареи, ветрогенераторы), в городскую электрическую сеть.

Как оказалось, в принципе может. 35-ФЗ «Об электроэнергии» предусматривает, что должен быть создан (и периодически обновляться!) реестр поставщиков электроэнергии. Подобным поставщиком, в принципе, может стать и частное лицо. Но вот «закавыка»: мощность его возобновляемого источника при этом должна составить не менее 25 МВт. А это очень большая цифра!

Но даже если такой крупный частный поставщик вдруг найдется (что, честно говоря, весьма проблематично), это совсем не значит, что он «автоматом» попадет в реестр.

— Такой предприниматель должен еще доказать, что он является производителем качественной электроэнергии, соответствующей установленным стандартам, — погрузили нас в проблематику в одной из московских энергетических компаний. — То есть он должен заявить о готовности пройти соответствующую сертификацию.

Мы полюбопытствовали, что же это за стандарты. Оказывается, это ГОСТ 1996 года, а также новый свод правил, подготовленный в соответствии с европейскими стандартами. А значит, ваша электроэнергия ни на йоту не должна отступить от требований по частоте, фазности, гармонике и другим сугубо специфическим параметрам.

Думается, сегодня такое по плечу немногим частным лицам, тем более новичкам в данной сфере.

Именно поэтому излишки «частной» электроэнергии практически не используются в стационарных сетях. На «частном» рынке преобладают индивидуальные проекты, рассчитанные на запитку одного дома.

Сложность состоит еще и в том, что энергии, вырабатываемой возобновляемым источником, зачастую едва хватает на то, чтобы обеспечить работу приточно-вытяжной вентиляции и подогреть воду. Мощности таких домашних установок пока крайне малы.

Чтобы вы лучше представили себе «промышленный» масштаб этого вопроса, приведем лишь несколько цифр. Для покрытия мощности всех московских ТЭЦ (а их у нас 14 плюс 3 ведомственных) понадобится 33 млн ветрогенераторов или сотни млн кв. м солнечных батарей.

То есть на бумаге государство вроде бы создало все условия для появления нетрадиционных поставщиков, а на практике перед ними возникает столько препон, что далеко не каждый с ними справится.

— Если вы меня спросите, может ли физическое лицо сегодня продать излишки своей энергии в энергетическую сеть, я вам скажу определенно: нет! — резюмировала руководитель информационно-аналитического отдела ГКУ «Энергетика» Ольга Чернявская. — На сегодня для этого не созданы все необходимые предпосылки.

Словом, представить себе, что некий частник вдруг заставит свой земельный участок в несколько га солнечными панелями или ветряками и начнет успешно поставлять в сеть энергию солнца и ветра, — это пока из разряда фантастики.

А вот в Европе, например в Германии и Испании, подобная практика существует. Но там частные коммерческие поставщики получают дотации от государства. У нас же государству невыгодно тянуть сеть к мелкому поставщику: затраты съедят всю рентабельность. Поэтому подобные проекты в России, видимо, придется отложить до лучших времен.