Фабрика Солнца

Крым первым в стране запустил промышленную солнечную электростанцию.

По мнению специалистов, бум в строительстве солнечных электростанций станет возможным, только если себестоимость альтернативной энергетики достигнет уровня рентабельности традиционной, главным образом атомной. Сегодня успешная коммерциализация «солнечной скважины» реальна лишь благодаря выгодным «зеленым» тарифам. Поэтому уже сейчас и в Украине инвесторы смело вкладывают деньги в это перспективное дело.

Фотоэлектростанция, построенная в Крыму, в трех километрах от Симферополя на заброшенном поле вблизи села Родникового, будет поставлять в год больше трех тыс. мегаватт-часов экологически чистой энергии и при этом сократит выбросы углекислого газа на 2615 тонн.

Миллионо-мегаватты

Строительство первой очереди солнечной электростанции австрийская компания «Актив Солар» закончила в сентябре прошлого года. Установка мощностью 2,5 МВт состоит из 11 тыс. кристаллических солнечных модулей. Станция подключена к государственной электросети и имеет гарантированный сбыт согласно закону Украины о «зеленом» тарифе. Это значит, что «Крымэнерго» обязано принимать всю электроэнергию, которую подает в сеть станция, даже в часы пикового производства.

Мощность в 2,5 МВт — это, конечно, совсем не много, но вполне достаточно, чтобы удовлетворить спрос около 1400 семей. Интересно, что расположенное рядом село Родниковое потребляет как раз такое количество электроэнергии. По словам технического директора компании «Актив Солар» Константина Лаенко, жители этого поселка являются прямыми потребителями фотоэлектростанции.

В ближайшие месяцы компания планирует закончить строительство дополнительных 5 МВт-мощностей, и тогда общее количество солнечных модулей возрастет до 30 тыс. общей площадью около 15 га. По предварительным данным, средняя стоимость постройки и ввода в эксплуатацию 1 МВт СЭС — 2,4 млн евро. Подобные вложения окупаются не раньше, чем за 5—10 лет.

Соляризация кабеля

В Украине один из самых выгодных в мире «зеленых» тарифов и очень «рентабельное» солнце, особенно в южных регионах. Именно поэтому австрийцы обратили на нас внимание. Но давайте прикинем: много ли переплачивает государство за модный нынче экологически чистый источник энергии? Согласно украинскому законодательству, один киловатт, произведенный на наземной фотоэлектростанции, стоит 0,4653 евро, то есть нашими родными деньгами это почти 5 грн. Напомним, что тариф для населения — 24 копейки. На сегодня «солнечные» киловатты остаются самыми дорогими. Например, в ветровой энергетике ставки «зеленого» тарифа составляют всего около 0,0646 евро. Оправдают ли себя такие громадные компенсации?

— «Актив Солар» продает всю электроэнергию ДП «Энергорынок», которое скупает электроэнергию у всех электростанций и выводит средний тариф (включая свою маржу) для населения и для заводов, — рассказывает Константин Лаенко. – Государство не компенсирует «зеленый» тариф из бюджета. Это не самый лучший вариант. В Испании в 2007 и 2008 годах была такая политика. Но когда наступил кризис и пришло время урезать бюджет, государство ликвидировало все выплаты по новым солнечным электростанциям. Это просто убило весь испанский рынок солнечной электроэнергии. В Германии, как и в Украине, работает система, при которой немцы платят в среднем на 4% больше за свою электроэнергию. В Украине же пройдет не один год, чтобы потребители почувствовали хотя бы 1% повышения платы за электричество по причине «зеленого» тарифа.

Кроме того, строительство фотоэлектростанций выгодно государству еще по нескольким причинам. Во-первых, это одно из наиболее привлекательных направлений в привлечении иностранных инвестиций. Во-вторых, местная генерация электроэнергии позволит децентрализировать энергосистемы и Крыма, и всей страны. Ведь в Крыму практически нет своего производства электроэнергии (вырабатывается всего около 50 МВт), а ближайшая атомная станция находится в Запорожье, в 400 км от Симферополя. В результате — огромные потери при транспортировке электроэнергии. В идеале, в каждом районе должна быть своя генерация. Особенно это актуально для Крыма, ведь во время курортного сезона с ростом числа потребителей в аномально жаркое лето спрос на электроэнергию возрастает с зимних 900 МВт до 1,2 ГВт. Одна из причин столь резкого увеличения потребления — работа кондиционеров. Ну и, в-третьих, — экология, поскольку на эти же деньги можно построить небольшую угольную электростанцию, но это было бы очень грязное производство.

— Будут ли в дальнейшем развиваться технологии модулей?

— В отличие от ветровой энергетики, солнечной есть куда двигаться в плане дальнейшего развития технологий. В ветрогенераторах уже все давно придумано. Главную же задачу по увеличению КПД фотоэлектростанций еще предстоит решить. Наша станция соответствует самым передовым стандартам, существующим сейчас в мире. Каждый модуль вырабатывает 235 ватт при напряжении до 30 вольт. КПД наших модулей составляет 14,4%, и на сегодня это максимальный показатель, который только может давать поликристаллический модуль. Это значит, что из ста процентов солнечной энергии, достигающей поверхности модуля, 85% просто теряется. Еще пять лет назад на пике своей популярности КПД модулей был на уровне 10%. Вообще, цель всей солнечной энергетики заключается в том, чтобы модуль той же площади производил все больше электроэнергии. Прогнозируют, что через 5—10 лет КПД модуля достигнет 30%. За счет внедрения новых технологий с каждым годом уменьшается и стоимость одного ватта. Весь мир стремится заняться этим перспективным делом, огромное количество компаний вкладывает деньги в заводы по производству модулей. Все ждут момента, когда солнечная энергетика будет стоить столько же, сколько атомная, и тогда нас ждет бум строительства электростанций.

— Константин Викторович, много ли сотрудников обслуживают станцию?

— Всего три человека. Специалисты вмешиваются только в случае поломки для замены или ремонта оборудования. Все сделано с расчетом минимизировать затраты человеческого труда, ведь чем меньше людей, тем меньше ошибок, вызванных человеческим фактором. Даже стекло модуля рабочие протрут только раз в год, поскольку оно самоочищается. Это ударопрочное стекло было подвергнуто специальной шлифовке, которая отталкивает капли воды вместе с частичками грязи.

На неподвижных модульных стойках нет двигающихся элементов, которые нужно было бы менять или смазывать. Напомню, что следящие за солнцем модули, оборудованные поворотным механизмом, не прижились, поскольку они были актуальны только на заре солнечной энергетики, когда каждый модуль в буквальном смысле был на вес золота. Стационарные же модули простоят 20—25 лет, и с ними ничего не случится.

Даже в пасмурную погоду мы генерируем до 30% от проектной мощности. Но, конечно же, все зависит от времени года. Может так случиться, что за один день в августе мы генерируем столько, сколько за неделю в декабре. Но всегда, даже в пасмурную погоду, все, что запущено, работает.

Солнечная тепловая

Станция в с. Родниковом — вовсе не первая «фабрика» солнечной электроэнергии. Еще в 1985 году в крымском поселке Щелкино была введена в эксплуатацию первая в СССР СЭС-5 электрической мощностью 5 МВт. Однако в ней использовался совершенно отличный от фотоэлектростанции принцип.

По своей сути это была тепловая электростанция. Она представляла собой огромную чашу-ущелье, напоминавшую параболическую антенну. Эта громадная «тарелка» была покрыта зеркалами (около 1600 штук), площадь каждого из которых составляла 25 м2. Благодаря принципу спутниковой антенны все они отражали солнечные лучи в одну точку: в центре зеркального поля стояла башня высотой 89 м с большим черным шаром-приемником. Именно на нем концентрировался весь отраженный зеркалами свет, так что в жаркий летний полдень шар накалялся до предела и своим сиянием напоминал маленькое Солнце. Шар — это не что иное, как солнечный котел-башня. Зеркала нагревали в нем воду до температуры, в несколько раз превышающей температуру кипения, но, несмотря на высокие градусы, жидкость в системе не закипала, пока находилась под давлением. Только на выходе в парогенератор, при резком уменьшении давления, вода мгновенно превращалась в пар, возрастала в объеме, и этот мощный гидроудар вращал турбины генератора.

Сегодня от масштабного проекта с собственной лабораторией и большим штатом научных работников остались только чертежи, сохранившиеся в архивах автономии. Станцию растащили на пике развала, примерно в 1993 году.

Но, скорее всего, даже не взирая на политические и экономические катаклизмы того времени, из-за очень низкой рентабельности рано или поздно станцию пришлось бы закрыть. Поскольку для начала качественной работы «котел» нужно было как следует разогреть, электроэнергию она производила всего 2—3 часа в сутки. Если современная фотоэлектростанция начинает свою работу в 6—8 часов утра, то СЭС-5 «разгонялась» только к обеду. Кроме того, эксперты пришли к выводу, что таким электростанциям даже самый южный климат нашей страны не совсем подходит. Сегодня эта технология используется только в очень жарких странах, например в Африке, но и там есть свои трудности — острый дефицит воды. В Европе работают только 3 подобные станции. Все они расположены на юге Испании. Еще одним недостатком башенных СЭС называют их высокую стоимость и большую занимаемую площадь. Так, для размещения СЭС мощностью 100 МВт требуется площадь в 200 га. К примеру, для АЭС мощностью 1000 МВт нужно всего 50 га.

Справка «УТГ»

«Актив Солар» — международная группа компаний, занимающихся разработкой и производством солнечных технологий. Основными направлениями деятельности является производство кремниевых продуктов и развитие крупномасштабных фотоэлектрических солнечных парков. ОАО «Завод полупроводников» (г. Запорожье) — ее дочернее предприятие, история производства поликремния на котором берет свое начало еще с 1964 года.

Солнце излучает огромное количество энергии — приблизительно 1,1×1020 кВт.ч в секунду! Напомним, что кВт.ч — это количество энергии, необходимое для работы лампочки накаливания мощностью 100 ватт в течение 10 часов. Но только 47% всей энергии, или приблизительно 700 квадрильонов (7×1017) кВт.ч, достигает поверхности Земли.