Фабрика Сонця

Крим першим у країні запустив промислову сонячну електростанцію.

На думку фахівців, бум у будівництві сонячних електростанцій стане можливим тільки тоді, коли собівартість альтернативної енергетики досягне рівня рентабельності традиційної, переважно атомної. Сьогодні успішна комерціалізація «сонячної свердловини» реальна лише завдяки вигідним «зеленим» тарифам. Тому вже зараз і в Україні інвестори сміливо вкладають гроші в цю перспективну справу.

Фотоелектростанція, побудована в Криму, у трьох кілометрах від Сімферополя на занедбаному полі поблизу села Родникового, поставлятиме на рік більше трьох тисяч мегават-годин екологічно чистої енергії й при цьому скоротить викиди вуглекислого газу на 2615 тонн.

Мільйоно-мегавати

Будівництво першої черги сонячної електростанції австрійська компанія «Актив Солар» закінчила у вересні минулого року. Установка потужністю 2,5 МВт складається з 11 тис. кристалічних сонячних модулів. Станція підключена до державної електромережі й має гарантований збут відповідно до закону України про «зелений» тариф. Це означає, що «Крименерго» зобов’язане приймати всю електроенергію, яку подає в мережу станція навіть у години пікового виробництва.

Потужність у 2,5 МВт — це, звичайно, зовсім не багато, але цілком достатньо, щоб задовольнити попит близько 1400 родин. Цікаво, що розташоване поруч село Родникове споживає саме таку кількість електроенергії. За словами технічного директора компанії «Актив Солар» Костянтина Лаєнка, жителі цього селища є прямими споживачами фотоелектростанції.

У найближчі місяці компанія планує закінчити будівництво додаткових 5 МВт-потужностей, і тоді  кількість сонячних модулів зросте до 30 тис. загальною площею близько 15 га. За попередніми даними, середня вартість будівництва та введення в експлуатацію 1 МВт СЕС — 2,4 млн євро. Такі вкладення окуповуються не раніше як за 5—10 років.

Соляризація кабелю

В Україні один із найвигідніших у світі «зелених» тарифів і дуже «рентабельне» сонце, особливо в південних регіонах. Саме тому австрійці звернули на нас увагу. Та поміркуймо: чи багато переплачує держава за модне нині екологічно чисте джерело енергії? Відповідно до українського законодавства, один кіловат, вироблений на наземній фотоелектростанції, коштує 0,4653 євро, тобто нашими рідними грошима це майже 5 грн. Нагадаємо, що тариф для населення — 24 копійки. На сьогодні «сонячні» кіловати залишаються найдорожчими. Наприклад, у вітровій енергетиці ставки «зеленого» тарифу становлять лише близько 0,0646 євро. Чи виправдають себе такі величезні компенсації?

— «Актив Солар» продає всю електроенергію ДП «Енергоринок», яке скуповує електроенергію у всіх електростанцій і виводить середній тариф (у тому числі свою маржу) для населення й для заводів, — розповідає Костянтин Лаєнко. — Держава не компенсує «зелений» тариф із бюджету. Це не найкращий варіант. В Іспанії в 2007 і 2008 роках була така політика. Але коли почалася криза й настав час урізати бюджет, держава ліквідувала всі виплати з нових сонячних електростанцій. Це просто вбило весь іспанський ринок сонячної електроенергії. У Німеччині, як і в Україні, працює система, за якої німці платять у середньому на 4% більше за свою електроенергію. В Україні ж мине не один рік, поки споживачі відчують хоча б 1% підвищення тарифу на електрику через «зелений» тариф.

Крім того, будівництво фотоелектростанцій вигідне державі ще з декількох причин. По-перше, це один із найпривабливіших напрямків у залученні іноземних інвестицій. По-друге, місцева генерація електроенергії дозволить децентралізувати енергосистеми і Криму, і всієї країни. Адже в Криму майже нема власного виробництва електроенергії (виробляється лише близько 50 МВт), а найближча атомна станція розташована в Запоріжжі, у 400 км від Сімферополя. У результаті — величезні втрати під час транспортування електроенергії. В ідеалі, у кожному районі має бути своя генерація. Особливо це актуально для Криму, адже під час курортного сезону зі зростанням числа споживачів в аномально спекотне літо попит на електроенергію зростає із зимових 900 МВт до 1,2 ГВт. Одна із причин такого різкого збільшення споживання — робота кондиціонерів. Ну й, по-третє, — екологія, оскільки на ці ж гроші можна побудувати невелику вугільну електростанцію, але це було б дуже брудне виробництво.

— Чи розвиватимуться надалі технології модулів?

— На відміну від вітрової енергетики, сонячній є куди рухатися щодо подальшого розвитку технологій. У вітрогенераторах уже все давно придумано. Головне ж завдання зі збільшення ККД фотоелектростанцій ще треба буде розв’язати. Наша станція відповідає найпередовішим світовим стандартам. Кожен модуль виробляє 235 ватів за напруги до 30 вольтів. ККД наших модулів становить 14,4 %, і на сьогодні це максимальний показник, який тільки може давати полікристалічний модуль. Це означає, що зі ста відсотків сонячної енергії, яка досягає поверхні модуля, 85% просто втрачається. Ще п’ять років тому на піку своєї популярності ККД модулів був на рівні 10%. Узагалі, мета всієї сонячної енергетики полягає в тому, щоб модуль тієї ж площі виробляв усе більше електроенергії.

Прогнозують, що через 5—10 років ККД модуля досягне 30%. За рахунок упровадження нових технологій щороку зменшується й вартість одного вата. Увесь світ прагне зайнятися цією перспективною справою, величезна кількість компаній вкладає гроші в заводи з виробництва модулів. Усі чекають часу, коли сонячна енергетика коштуватиме стільки ж, скільки атомна, і тоді настане бум будівництва електростанцій.

— Костянтине Вікторовичу, чи багато співробітників обслуговують станцію?

— Лише троє. Фахівці втручаються тільки у випадку поломки для заміни або ремонту обладнання. Усе зроблено так, щоб мінімізувати витрати людської праці, адже що менше людей, то менше помилок, спричинених людським фактором. Навіть скло модуля робітники протруть тільки раз на рік, оскільки воно самоочищається. Це удароміцне скло було піддано спеціальному шліфуванню, яке відштовхує краплі води разом із частинками бруду.

На нерухливих модульних стійках немає елементів, які рухаються і які потрібно було б заміняти або змащувати. Нагадаю, що модулі, які стежать за сонцем, обладнані поворотним механізмом, не прижилися, оскільки вони були актуальні тільки на світанку сонячної енергетики, коли кожен модуль у буквальному значенні був як золото. Стаціонарні ж модулі стоятимуть 20—25 років, і з ними нічого не станеться.

Навіть у хмарну погоду ми генеруємо до 30% від проектної потужності. Але, звичайно ж, усе залежить від пори року. Може статися, що за один день у серпні ми генеруємо стільки, скільки за тиждень у грудні. Але завжди, навіть у хмарну погоду, усе, що запущено, працює.

Сонячна теплова

Станція в с. Родниковому — зовсім не перша «фабрика» сонячної електроенергії. Ще в 1985 році в кримському селищі Щолкіно була уведена в експлуатацію перша в СРСР СЕС-5 електричною потужністю 5 МВт. Однак у ній використовувався відмінний від фотоелектростанції принцип.

За своєю суттю це була теплова електростанція. Вона являла собою величезну чашу-ущелину, що нагадувала параболічну антену. Ця величезна «тарілка» була покрита дзеркалами (близько 1600 штук), площа кожного з яких становила 25 м2. Завдяки принципу супутникової антени всі вони відбивали сонячні промені в одну точку: у центрі дзеркального поля стояла вежа 89 м заввишки з великою чорною кулею-приймачем. Саме на ньому концентрувалося все відбите дзеркалами світло, тож спекотного літнього полудня куля розжарювалася до межі й своїм сяйвом нагадувала маленьке сонце. Куля — це не що інше, як сонячний котел-вежа. Дзеркала нагрівали в ньому воду до температури, яка в кілька разів перевищує температуру кипіння, але, попри високі градуси, рідина в системі не закипала, поки була під тиском. Тільки на виході в парогенератор, за різкого зменшення тиску, вода миттєво перетворювалася на пару, зростала в обсязі, і цей потужний гідроудар обертав турбіни генератора.

Сьогодні від масштабного проекту із власною лабораторією й великим штатом науковців залишилися тільки креслення, які збереглися в архівах автономії. Станцію рознесли на піку розвалу, приблизно в 1993 році.

Але, швидше за все, навіть попри політичні та економічні катаклізми того часу, через дуже низьку рентабельність рано чи пізно станцію довелося б закрити. Оскільки для початку якісної роботи «котел» треба було добряче розігріти, електроенергію він виробляв лише 2—3 години на добу. Якщо сучасна фотоелектростанція починає свою роботу о 6—8 годині ранку, то СЕС-5 «розганялася» тільки до обіду. Крім того, експерти дійшли висновку, що для таких електростанцій навіть найпівденніший клімат нашої країни не зовсім добрий. Сьогодні ця технологія використовується тільки в дуже спекотних країнах, наприклад в Африці, але й там є свої труднощі — гостра нестача води. У Європі працюють тільки 3 такі станції. Усі вони розташовані на півдні Іспанії. Ще одним недоліком вежових СЕС називають їхню високу вартість і велику займану площу. Так, для розміщення СЕС потужністю 100 МВт потрібно 200 га. А для АЕС потужністю 1000 МВт — лише 50 га.

Довідка «УТГ»

«Актив Солар» — міжнародна група компаній, які займаються розробкою та виробництвом сонячних технологій. Основними напрямками діяльності є виробництво кремнієвих продуктів і розвиток великомасштабних фотоелектричних сонячних парків. ВАТ «Завод напівпровідників» (м. Запоріжжя) — її дочірнє підприємство, історія виробництва полікремнію на якому бере свій початок ще з 1964 року.

Сонце випромінює величезну кількість енергії — приблизно 1,1×1020 кВт/год. на секунду! Нагадаємо, що кВт/год. — це кількість енергії, необхідна для роботи лампочки розжарювання потужністю 100 ватів протягом 10 годин. Але тільки 47% всієї енергії, або приблизно 700 квадрильйонів (7×1017) кВт/год., досягає поверхні Землі.