«Развитие солнечной энергетики в России с 2014 по 2019 год» в блоге «Энергетика и ТЭК»
Первые шаги в развитии солнечной энергетики в России были сделаны в 2014 году, когда была введена в эксплуатацию СЭС Кош-Агачская. Это был первый объект солнечной генерации в России мощностью 5 МВт. До 2014 года солнечная энергетика в стране была в зачаточном состоянии и не превышала 2-3МВт.
©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/lQxSGXMlnEQ
Показатели значительно улучшились после учёта крымских СЭС. В 2014 году на 227,4 МВт, а в 2015 году, после введения в эксплуатацию СЭС «Владиславовка» и «Николаевка», ещё на 179,7 ГВт.
Динамика мощности введенных в эксплуатацию объектов солнечной генерации © Фото из открытых источников
До сих пор самой мощной СЭС в России является «Владиславовка», чья мощность составляет 110 МВт. Самой мощной СЭС в других регионах является «Старомарьевская», её мощность составляет 75 МВт, а в 2020 году, с вводом новой очереди, она будет увеличена до 100 МВт.
Численность крупных СЭС в 2019 году достигла 51 (более 1МВт).
Самые крупные СЭС по регионам © Фото из открытых источников
К концу 2019 года суммарная мощность солнечных электростанций России достигла
Регионы России, в которых целесообразно устанавливать солнечные батареи
С каждым годом в России уделяется все большее внимание «зеленым» источникам электроэнергии. В частности, во многих регионах страны со стороны рядовых потребителей и коммерческих организаций наблюдается повышение спроса на солнечные панели и аккумуляторы к ним. Следует отметить, что целесообразность данного подхода к получению электроэнергии в промышленных масштабах во многом зависит от климатических условий и энергетического потенциала местности. Для каких же именно регионов России актуально размещение солнечных батарей?
Интересно знать
Довольно перспективным в плане получения электроэнергии за счет панелей с фотоэлементами является Хабаровский край. Согласно данным метеорологов, количество солнечных часов в году здесь обычно превышает 2400. Таким образом, затраты на покупку батарей с фотоэлементами быстро окупятся, и многие владельцы частных домов из Хабаровского края смогут себе позволить обеспечивать жилье электроэнергией из автономного источника. Излишки же аккумулируемых ресурсов всегда можно будет с выгодой использовать для обогрева помещений, так как регион газифицирован лишь на 20 %, а уголь завозится из других субъектов РФ.
Также установка солнечных батарей в промышленных масштабах актуальна и для Забайкальского края. Количество солнечных часов в регионе превышает 2700 в год, что делает получение электроэнергии из альтернативного источника весьма выгодным с экономической точки зрения. В отличие от Хабаровского края, в Забайкальском зимой выпадает намного меньше снега, что позволяет избегать значительных усилий по расчистке солнечных батарей.
В список российских регионов, являющихся перспективными в плане получения электричества за счет панелей с фотоэлементами, входит и Астраханская область. Несмотря на то, что на Волге имеется целый каскад ГЭС, все они расположены в верхней и средней части реки, а получаемые энергетические ресурсы расходуются на удовлетворение нужд городов ЦФО и крупных промышленных предприятий Урала. В Астраханском крае же количество солнечных часов в году превышает 2400, а расположение региона на сравнительно низкой широте позволит аккумулировать электричество в больших объемах.
Весьма перспективной в плане получения энергии за счет панелей с фотоэлементами является Омская область. Количество солнечных дней здесь в среднем составляет 223 в году, а продолжительность светлого времени суток летом превышает 17 часов ввиду расположения региона на одной из самых южных широт России. Несмотря на то, что через Омскую область протекает Иртыш, равнинный рельеф местности не позволяет полноценно задействовать энергетический потенциал ГЭС, а проблема снабжения субъекта РФ электричеством может быть частично решена как раз за счет массовой установки солнечных батарей.
Размещение панелей с фотоэлементами в промышленных масштабах актуально и для Краснодарского Края. Регион характеризуется интенсивным развитием экономики и ростом населения, и в долгосрочной перспективе массовая установка солнечных батарей способна уберечь распределительные сети от перегрузки, а местных жителей — обезопасить от дефицита энергетических ресурсов. Средняя продолжительность светового дня и количество солнечных часов в Краснодарском крае, в свою очередь, позволят сделать получение электричества за счет панелей с фотоэлементами рентабельным.
Установка солнечных батарей актуальна и для Приморского края. Не секрет, что регион плохо газифицирован, большую часть производимой электроэнергии потребляют крупные горнодобывающие предприятия, а использование угля в обеспечении работы местных ТЭЦ оказывает крайне негативное влияние на здешнюю экологию. Таким образом, массовая установка солнечных батарей жителями и предприятиями Приморского края позволит решить сразу несколько важных задач устойчивого развития региона.
Еще одним субъектом РФ, на территории которого получение электроэнергии за счет панелей с фотоэлементами является целесообразным, выступает Республика Крым. После вхождения в состав РФ регион остался отрезан от ресурсов, ранее поставлявшихся Херсонской и Запорожской ТЭЦ, и нуждается в восполнении дефицита мощностей. Решить проблему можно как раз за счет размещения солнечных батарей в Ялте и Севастополе, климат которых характеризуется большим количеством ясных дней в году. Жители вышеуказанных регионов России, убедившиеся в целесообразности получения электроэнергии за счет панелей с фотоэлементами, могут приобрести профильное оборудование и купить аккумулятор к нему у нас.
Перспективы внедрения солнечных и ветряных электростанций в России — Возобновляемые источники энергии
Попытки развить возобновляемую энергетику предпринимаются и в России. 4 октября 2019 года в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошла лекция председателя правления УК «Роснано» Анатолия Чубайса «Возобновляемая энергетика в России. Создание технологического кластера: 2007-2019-2035» [1]. На данной лекции А. Чубайс говорил о перспективах развития ВИЭ в России, он заявил: «Россия – страна с высокой инсоляцией. Россия – страна ветров. Мы обладаем просто уникальным природным потенциалом, которым нельзя не воспользоваться».
Рис. 1. Анатолий Чубайс на лекции «Возобновляемая энергетика в России. Создание технологического кластера: 2007-2019-2035» в зале Ученого совета МГТУ им. Н.Э. Баумана 4 октября 2019 года
Но ещё 44 года назад 8 октября 1975 года на сессии, посвященной 250-летию Академии наук СССР, проходившей в Москве, советский учёный-физик Пётр Леонидович Капица в своём докладе отметил: «…следует считать, что практическое прямое использование солнечной энергии в больших масштабах нереально… Использование ветра, также из-за недостаточной плотности энергетического потока, оказывается экономически неоправданным» [2].
Рис. 2. Пётр Леонидович Капица
Кто же прав? Главный идеолог современной России по внедрению ВИЭ или великий физик Советского Союза? Данный вопрос сводится к вопросу перспектив внедрения в условиях нашей страны солнечных (СЭС) и ветряных (ВЭС) электростанций. Данный вопрос весьма актуален, поскольку ответ на него может являться основанием для политических решений на государственном уровне, которые могут повлечь за собой положительные или отрицательные последствия социально-экономического и экологического характера. Поэтому целью данной работы является анализ перспектив внедрения СЭС и ВЭС в России. Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
-
Оценить потенциал энергии солнечного излучения и ветра на территории России;
-
Определить мощностные показателей некоторых эксплуатирующихся в России СЭС и ВЭС и сравнить их с аналогичными показателями электростанций традиционной энергетики;
-
Выделить основные проблемы на пути внедрения СЭС и ВЭС;
-
Оценить целесообразность применения СЭС и ВЭС в российских условиях с учётом наблюдающихся тенденций в области мировой энергетики.
Потенциал энергии солнечного излучения в России
На рис. 3 приведена карта распределения по территории России среднегодовой энергетической освещённости оптимально ориентированной неподвижной поверхности, взятая из [3]. В легенде карты приведены две шкалы с размерностями кВт·ч/(м2·день) и Вт/м2. Вторая шкала демонстрирует значения максимальной средней мощности, которую можно было бы получать с одного квадратного метра оптимально ориентированной неподвижной рабочей поверхности солнечной установки, если бы её КПД был равен 100%. Однако КПД эксплуатируемых солнечных установок находится в диапазоне 10-20%, поэтому максимальная полезная мощность, которую можно получить как минимум в 5 раз меньше, чем потенциально возможная.
Рис. 3. Среднегодовая энергетическая освещённость оптимально ориентированной поверхности
Как видно из рис. 3 наибольшим солнечным потенциалом обладают Приморье и юг Иркутской области, где среднегодовая суточная энергетическая освещённость оптимально ориентированной поверхности может достигать 208 Вт/м2 (при среднегодовой суточной инсоляции 5 кВт·ч/м2 [3]). По этому значению оценим максимальную среднегодовую удельную электрическую мощность, которую может иметь солнечная электростанция (СЭС) в России. Под удельной среднегодовой электрической мощностью понимается полезная электрическая мощность, вырабатываемая электростанцией, приходящаяся на один квадратный метр земной поверхности, затеняемой солнечными панелями.
Будем считать, что электростанция состоит из рядов неподвижных фотоэлектрических панелей, наклонённых под оптимальным углом к поверхности земли, примерно равным широте местности φ. Чтобы электростанция работала наиболее эффективно, панели не должны затенять друг друга, поэтому расстояние между рядами панелей будет определяться минимальным углом падения солнечных лучей на данной широте, который в северном полушарии Земли достигается в день зимнего солнцестояния, около 22-го декабря, а в южном — в день летнего солнцестояния, около 22-го июня. На рис. 4 представлена схема освещения Солнцем рядов фотоэлектрических панелей в день зимнего солнцестояния в северном полушарии в истинный полдень, то есть когда Солнце находится в верхней кульминации.
Рис. 4. Схема освещения Солнцем рядов панелей солнечной электростанции в день зимнего солнцестояния в истинный полдень
Если среднегодовая энергетическая освещённость панелей равна E, а КПД электростанции равен η, то её удельную мощность можно определить по формуле, следующей из геометрических расчётов: ρ = E·η·cos(φ + ε)/cos ε, где ε ≈ 23.5° — угол наклона небесного экватора к плоскости эклиптики. У четырёхкаскадных солнечных элементов, изготовленных в Германии (Fraunhofer ISE/Soitec), при использовании концентрирования солнечного излучения в 500 раз, КПД достигает 46% [4]. На данном этапе развития солнечной энергетики это максимальное значение КПД, достигнутое на практике. Пренебрегая потерями в электросетях, преобразователях и накопителях электроэнергии, примем η = 0.46. Тогда для широты 50° максимально возможная удельная мощность солнечной электростанции в России составит 30 Вт/м
Потенциал энергии ветра в России
Теперь рассмотрим потенциал ветров на территории нашей страны. На рис. 5 изображена карта распределения среднегодовой скорости ветра на территории России.
Рис. 5. Карта распределения среднегодовой скорости ветра на территории России [7]
Опыт показывает, что для промышленного применения ветряных электростанций (ВЭС) требуется среднегодовая скорость ветра от 6.95 м/с [8], а для обеспечения самоокупаемости ВЭС требуется среднегодовая скорость ветра от 5 м/с [9]. Как видно из рис. 5, на большей части территории России применение ВЭС нецелесообразно. Наиболее благоприятными для промышленного применения ВЭС являются территории, примыкающие к побережьям северных и восточных морей России, а также Чёрного и Азовского морей. Наибольший интерес ветряная энергетика может представлять для прибрежных территорий от Карского до Охотского моря, вне зоны централизованного энергоснабжения.
Сравнение солнечных и ветряных электростанций с электростанциями традиционной энергетики
Теперь сравним мощностные показатели действующих в России СЭС и ВЭС с аналогичными показателями электростанций традиционной энергетики, а именно тепловых (ТЭС), атомных (АЭС) и гидроэлектростанций (ГЭС). Особый интерес представляет такой показатель, как среднегодовая удельная электрическая мощность электростанции
где:
Nуст
— установленная электрическая мощность электростанции, МВт;
КИУМ — коэффициент использования установленной мощности, %;
S — площадь территории электростанции, км2.
Среднегодовая удельная электрическая мощность характеризует эффективность использования территорий для производства электроэнергии, поскольку показывает, сколько среднегодовой вырабатываемой электростанцией мощности приходится на единицу площади её территории. По нему можно оценить сколько территории будет отчуждено при строительстве новой электростанции определённого типа.
В табл. 1 приведены значения среднегодовой удельной мощности некоторых российских электростанций, рассчитанные по данным открытых источников [10–23]. Площади территорий электростанций рассчитаны с помощью ресурса Google Earth [24]. Для заполнения табл. 1 в основном использованы данные за 2018 год.
Таблица 1
Как видно из результатов расчётов, представленных в табл. 1, среднегодовая удельная мощность СЭС и ВЭС на 2-3 порядка ниже, чем у электростанций традиционной энергетики. При этом следует учитывать, что среднегодовая мощность, вырабатываемая СЭС и ВЭС, главным образом определяется погодными условиями, в то время как мощность, вырабатываемая традиционными электростанциями, определяется потребностями в электроэнергии и длительностью техобслуживания, которая регламентируется, поэтому потребители, запитанные от электростанций традиционной энергетики более энергонезависимы, чем потребители, использующие «зелёную» энергию.
Если сделать отступление в сторону традиционной энергетики, стоит заметить, что наибольшими удельными мощностями обладают современные ТЭС, имеющие в составе оборудования газотурбинные установки. Традиционные ТЭЦ с паротурбинными установками (Приуфимская ТЭЦ, Камчатская ТЭЦ-2) заметно уступают по удельной мощности газотурбинным ТЭС (Талаховская ТЭС, Новокузнецкая ГТЭС) и парогазовым ТЭС (ТЭС Международная, Сочинская ТЭС). Можно сделать вывод, что среди применяемых в современной энергетике электростанций парогазовые ТЭС обладают наибольшей удельной мощностью, обходя по данному показателю в том числе атомные и гидроэлектростанции.
Проблемы внедрения солнечных и ветряных электростанций для промышленного производства электроэнергии в России
Как показали вышеприведённые результаты расчётов, Пётр Леонидович Капица был прав, говоря ещё в 1975 году об экономической нецелесообразности использования энергии солнечного излучения и ветра из-за низкой плотности энергетического потока. Действительно, СЭС и ВЭС сильно уступают традиционным электростанциям по среднегодовой удельной электрической мощности, поэтому в регионах с высоким сельскохозяйственным потенциалом, применение таких электростанций недопустимо.
Кроме низкой удельной мощности для солнечных и ветряных электростанций характерны другие не менее значимые проблемы, такие как проблемы аккумулирования энергии и утилизации отходов возобновляемой энергетики. Из-за нестабильности мощности СЭС и ВЭС требуют применения либо накопителей электроэнергии — аккумуляторов, либо дополнительных традиционных энергоустановок, например, дизельных электростанций. И в том, и в другом случае ставится под сомнение «чистота» данных способов получения электроэнергии. Здесь следует заметить, что нестабильность мощности СЭС и ВЭС приводит к снижению срока службы как аккумуляторов, так и дизельных электростанций, что требует их ускоренной замены, дополнительных ремонтных работ и соответственно увеличения объёмов производства и утилизации. В связи с вышеописанными обстоятельствами промышленное применение СЭС и ВЭС может быть оправдано только при создании мощных и эффективных накопителей энергии, что отмечено [25].
В конечном итоге перечисленные ранее трудности вытекают в проблему высокой стоимости электроэнергии, вырабатываемой на СЭС и ВЭС. В табл. 2 представлена себестоимость электроэнергии различных типов электростанций согласно прогнозу РусГидро [26].
Таблица 2 Себестоимость электроэнергии, генерируемой на различных электростанциях (прогноз РусГидро на 2020 год)
Из табл. 2 видно, что в нетрадиционной энергетике наибольшую стоимость имеет электроэнергия, выработанная на СЭС, она примерно в три раза дороже электроэнергии, генерируемой на традиционных газовых и угольных электростанциях. Себестоимость электроэнергии наземных ВЭС более чем в два раза ниже, чем у СЭС, однако она также превышает стоимость электроэнергии газовых и угольных ТЭС. Что интересно, при расчёте себестоимости электроэнергии дизельных электростанций (ДЭС) учитывались только затраты на топливо (было принято, что в изолированных от централизованной электросети зонах электроэнергия вырабатывается на уже имеющихся дизельных установках) [26], но тем не менее из-за высокой стоимости дизельного топлива себестоимость электроэнергии ДЭС даже выше, чем у СЭС. Поэтому в комбинации с дизельными установками себестоимость электроэнергии СЭС и ВЭС будет в несколько раз выше, чем у традиционной энергетики. Наиболее дешёвую электроэнергию можно получить на угольных ТЭС, что объясняется низкой стоимостью угля, но следует помнить, что это самые «грязные» электростанции с точки зрения количества вредных выбросов в атмосферу. В плане влияния на атмосферу среди ТЭС наиболее «чистыми» можно считать газовые электростанции, влияние которых при современных технологиях сводится лишь к выбросу в окружающую среду большого количества углекислого газа. С одной точки зрения выбросы CO2 способствуют развитию «парникового эффекта», который приводит к «глобальному потеплению», но в последнее время данная теория ставится под сомнение, а «глобальное потепление» объясняется протеканием естественных природных процессов, на которые человечество не в состоянии повлиять. Также следует подчеркнуть, что Россия является мировым лидером по запасам природного газа, поэтому в ближайшие десятилетия столкнуться с недостатком данного топлива в нашей стране вряд ли придётся. Следовательно, наиболее актуальными в наших условиях являются газовые ТЭС, а с учетом результатов расчётов, представленных в табл. 1 предпочтение должно отдаваться в пользу парогазовых электростанций. Но, к сожалению, являясь лидером по запасам природного газа, Россия заметно отстаёт от ЕС и США в области газотурбостроения, о чём свидетельствует тот факт, что на современных парогазовых станциях устанавливаются импортные газовые турбины, например на Международной и Сочинской ТЭС установлены газовые турбины производства немецкой фирмы Siemens.
Перспективы развития солнечной и ветряной энергетики в России
Прежде чем говорить о перспективах развития солнечной и ветряной энергетики в России стоит посмотреть на прогноз Международного энергетического агентства (МЭА), представленный в докладе АО «РОСНАНО» на втором международном форуме по энергоэффективности и энергосбережению ENES в 2013 году [27] (рис. 6).
Рис. 6. Прогноз МЭА мирового производства электроэнергии для сценария на основе сокращения удельных выбросов СО2
В данном докладе вопрос вызывают абсолютные цифры прогноза мирового производства электроэнергии, поскольку даже не были указаны размерности, но суть не в этом. Если рассмотреть вертикальную шкалу графика, представленного на рис. 6, в относительных единицах, то можно определить, что в 2018 году суммарная выработка электроэнергии с помощью ВИЭ должна была достичь примерно 10%. А потребление нефти и угля для производства электроэнергии должно было снизиться. Но в действительности наблюдается другая картина. На рис. 7 представлен график мирового энергопотребления до 2018 года, опубликованный в статистическом обзоре мировой энергетики нефтяной компании British Petroleum (BP) [28]. Согласно данным BP мировое потребление энергии, полученной с помощью ВИЭ, составило примерно 3,6%, что почти в три раза меньше прогнозного значения МЭА. В то же время потребление газа и нефти возросло, а потребление угля почти не изменилось. Глядя на текущие тенденции потребления энергоресурсов, трудно сказать, что в ближайшие годы генерация электроэнергии с помощью ВИЭ, в том числе на СЭС и ВЭС, составит серьёзную конкуренцию традиционной энергетике, даже несмотря на пока стабильный рост её доли в мировом энергопотреблении.
Рис. 7. График мирового энергопотребления в млн. тонн нефтяного эквивалента [28]
В 2017 году Руководитель Инвестиционного дивизиона ВИЭ АО «РОСНАНО» Алишер Каланов в американском журнале Forbes пишет об опасности технологического отставания России от развитых стран в области возобновляемой энергетики и о необходимости скорейшего развития данной отрасли [29]. Каланов пишет, что Россия «должна быть интегрирована в глобальную цепочку добавленной стоимости в отрасли ВИЭ», но он упускает из вида тот нюанс, что добавленная стоимость, полученная при эксплуатации ВИЭ пойдёт главным образом в виде прибыли инициаторам данных проектов, а капитальные и эксплуатационные затраты лягут на плечи россиян. Независимо от схем финансирования проектов затраты на их реализацию оплачиваются рядовыми гражданами. Если проекты финансирует государство, то проекты оплачивают налогоплательщики, если при этом не происходит повышение налогов — граждане ограничиваются в получении других общественных благ. В случае если государство не участвует в реализации проектов по внедрению СЭС и ВЭС, то их в конечном итоге оплачивают потребители, покупая электроэнергию по более высоким ценам. То есть развитие возобновляемой энергетики в России в промышленных масштабах невыгодно россиянам. Прежде чем осуществлять инвестирование нетрадиционной энергетики, необходимо вспомнить, что в экономике нашей стране существует ряд других «отсталых» отраслей, вложения в которые, в отличие от вложений в нетрадиционную энергетику, действительно повысят уровень жизни россиян и усилят геополитический статус России. На данный момент в России слабо развито станкостроение, имеет высокий потенциал, но находится в кризисе гражданское авиастроение, сильно отстаёт от развитых стран наша электроника, и, как было отмечено ранее, в области энергетического газотурбостроения Россия также отстаёт. Развитие данных отраслей, на мой взгляд, является более важным, чем развитие нетрадиционной энергетики, поскольку эти отрасли в значительной степени определяют экономическую независимость России. Кроме того до сих пор наша страна не обладает полным набором технологий в области строительства СЭС и ВЭС, особенно ВЭС, о чём свидетельствует, к примеру, строительство японскими компаниями в арктическом пос. Тикси, по заказу РуГидро для апробации технологий, ВЭС мощностью 900 кВт [30]. Данная электростанция была введена в эксплуатацию в 2018 году. Строительство на территории России ВЭС и СЭС с применением иностранных технологий ставит нашу страну в зависимость от стран — производителей данных технологий. Поэтому единственный целесообразный путь развития ветровой и солнечной энергетики в России — это в первую очередь разработка отечественных технологий в этой области, а уже во вторую очередь — производство электростанций, но не для массового промышленного применения их в России, а на экспорт, а также для обеспечения доступными СЭС и ВЭС изолированных от централизованной электросети потребителей, расположенных в местах, где данные электростанции являются достойной альтернативой.
Выводы
Исходя из вышеизложенного можно заключить, что промышленное применение солнечных и ветряных электростанций на территории России в текущих условиях нецелесообразно по ряду причин:
-
СЭС и ВЭС обеспечивают весьма низкую среднегодовую удельную электрическую мощность — на 2-3 порядка ниже, чем у традиционных электростанций.
-
Себестоимость солнечной и ветровой электроэнергии в несколько раз выше себестоимости электроэнергии, вырабатываемой на традиционных электростанциях, поэтому строительство СЭС и ВЭС в зоне централизованного энергоснабжения следует рассматривать как нерациональное вложение денежных средств.
-
Россия не обладает полным набором собственных отработанных технологий для производства солнечных и ветряных электростанций, поэтому при строительстве на её территории СЭС и ВЭС широко применяются иностранные технологии, что дополнительно ставит в зависимость российскую энергетику от других стран.
Тем не менее, результаты проведённого анализа не ставят крест на развитии солнечной и ветровой энергетики в России, однако приводят к следующим выводам:
Во-первых, развитие солнечной и ветровой энергетики в России должно в первую очередь сводиться к разработке отечественных технологий, которые затем можно применять в местах, где применение СЭС и ВЭС действительно оправдано.
Во-вторых, СЭС в России могут быть востребованы лишь в отдельных частных случаях, поскольку наиболее благоприятные для их применения территории находятся в зоне централизованного энергоснабжения.
В-третьих, ВЭС могут быть востребованы для отдельных потребителей, расположенных вдоль побережий северных и восточных морей нашей страны в энергетически изолированных зонах.
И, в-четвертых, если создавать в России целую отрасль в области ВИЭ, к чему стремятся руководители АО «РОСНАНО», то её продукция должна быть ориентирована на экспорт, иначе её развитие будут оплачивать россияне. Если возможности конкурировать с другими странами, развитыми в области ВИЭ, на уровне технологий нет, то не следует тратить государственные средства на организацию производств в этой области. Эти средства следует направить на действительно важные направления, такие как развитие станкостроения и гражданского авиастроения, создание отечественных технологий в области электроники. Также в настоящее время следует развивать отечественное энергетическое газотурбостроение, поскольку наиболее дешёвой, надёжной и в тоже время достаточно «чистой» в ближайшие десятилетия в России будет являться электроэнергия, генерируемая на парогазовых ТЭЦ, где применяются газо- и паротурбинные установки, а в качестве топлива используется природный газ. Также не стоит забывать про атомную энергетику, в которой Россия является мировым лидером, обладая уникальными технологиями, проверенными на практике.
Отдельно следует подумать о возможности снижения энергопотребления, вероятно, путём развития у людей более бережного отношения к энергетическим ресурсам, а также путём создания и совершенствования энергосберегающих технологий.Литература
- Анатолий Чубайс выступил с лекцией о возобновляемой энергетике в России // Официальный сайт МГТУ им. Н.Э. Баумана. URL: http://bmstu.ru/master/news/?newsid=6410 (дата обращения: 18.10.2019)
- П.Л. Капица. Энергия и физика. Доклад на научной сессии, посвященной 250- летию Академии наук СССР, Москва, 8 октября 1975 г. // Вестник АН СССР. 1976. № 1. С. 34-43.
- Попель О.С., Фрид С.Е., Коломиец Ю.Г., Киселева С.В., Терехова Е.Н. Распределение ресурсов энергии солнечного излучения по территории России // Энергия: экономика, техника, экология. 2007. №1. С. 15-23.
- Марончук И.И., Саникович Д.Д., Мирончук В.И. Солнечные элементы: современное состояние и перспективы развития // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2019. №2. С. 105–123.
- Попель О.С., Фрид С.Е., Коломиец Ю.Г., Киселева С.В., Терехова Е.Н. Атлас ресурсов солнечной энергии на территории России. Москва, ОИВТРАН: 2010. С. 81.
- Карабанов C., Кухмистров Ю. Фотоэлектрические системы. Перспективы. Состав. Параметры // Ваш Солнечный Дом. URL: https://www.solarhome.ru/biblio/bibliosun/kuchmistr.htm (дата обращения: 24.12.2019).
- Национальный атлас России: В 4-х т. Т. 2. Природа. Экология. М.: Роскартография, 2007. 495 с.
- Чепенко В.Л. Промышленные ветроэнергетические станции: современное состояние и перспективы использования // Энергобезопасность и энергосбережение. 2009. №6. С. 17–22.
- Шевченко М.В. Современные ВЭС и особенности их конструкции // Вестник КамчатГТУ. 2006. №5. С. 59–64.
- Каталог электростанций России // energybase.ru. URL: https://energybase.ru/powerplant (дата обращения: 24.12.2019).
- АО «Интер РАО – Электрогенерация» подвело итоги производственной деятельности за 2018 год // «Интер РАО». URL: http://iraogeneration.ru/press/news/detail.php?ID=19785 (дата обращения: 26.12.2019).
- «СО ЕЭС». Отчет о функционировании ЕЭС России в 2018 году.
- ГТЭС «НОВОКУЗНЕЦКАЯ» // ООО «Сибирская генерирующая компания». URL: https://www.sibgenco.ru/about/company/generation/gtes-novokuznetskaya/ (дата обращения: 28.12.2019).
- ТЭС Международная. Энциклопедия теплоснабжения // РосТепло.ру. URL: https://www.rosteplo.ru/w/%D0%A2%D0%AD%D0%A1_%D0%9C%D0%B5%D0%B6 %D0%B4%D1%83%D0%BD%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0% B0%D1%8F (дата обращения: 28.12.2019).
- Лисицына Я. Солнце по проводам: как устроена крупнейшая в мире солнечная электростанция // Газета «Энергетика и промышленность России». 2012. № 18 (206). URL: https://www.eprussia.ru/epr/206/14345.htm (дата обращения: 28.12.2019).
- Выработка солнечных электростанций под управлением группы компаний «Хевел» превысила 278 миллионов кВт*ч. Новости компании // Hevel. URL: https://www.hevelsolar.com/about/news/vyrabotka-solnechnykh-elektrostantsiy-podupravleniem-gruppy-ko… (дата обращения: 28.12.2019).
- В нынешнем году в якутской глубинке введут в строй четыре солнечные электростанции // Первый республиканский информационно-аналитический портал «SakhaNews». URL: http://www.1sn.ru/144269.html (дата обращения: 28.12.2019).
- Ульяновская ВЭС-1 «Фортум» показывает высокие результаты // Fortum. URL: https://www.fortum.ru/media/2018/04/ulyanovskaya-ves-1-fortum-pokazyvaet-vysokierezultaty (дата обращения: 28.12.2019).
- Электроснабжение // Крым в деталях. URL: https://web.archive.org/web/20140407061706/http://www.krimspec.org/infrastructura/ele ctrosnab/70-2012-01-23-22-28-24.html (дата обращения: 28.12.2019).
- Билибинская АЭС досрочно выполнила годовой план по выработке электроэнергии // Neftegaz.ru. URL: https://neftegaz.ru/news/nuclear/513509- bilibinskaya-aes-dosrochno-vypolnila-godovoy-plan-po-vyrabotke-elektroenergii/ (дата обращения: 28.12.2019).
- НОВОВОРОНЕЖСКАЯ АЭС // АО «Концерн Росэнергоатом». URL: http://rosenergoatom.ru/stations_projects/sayt-novovoronezhskoy-aes/ (дата обращения: 28.12.2019).
- Нововоронежская АЭС на 124,76 % выполнила план июля по выработке электроэнергии // Atomic-Energy.ru. URL: http://www.atomicenergy.ru/news/2019/08/06/96696 (дата обращения: 28.12.2019).
- Белоярская АЭС до конца 2019 года выработает более 9,7 млрд. кВтч электроэнергии // АО «Концерн Росэнергоатом». URL: https://www.rosenergoatom.ru/stations_projects/sayt-beloyarskoy-aes/presstsentr/novosti/33848/ (дата обращения: 28.12.2019).
- Google Earth. URL: https://earth.google.com/web/@45.45882135,33.49464133,71.20607179a,237127.74208 244d,35y,2.02458154h,0t,0r (дата обращения: 24.12.2019).
- Сокут Л.Д., Муровская А.С. Перспективы развития систем электроснабжения за счет подключения ветровых и солнечных электростанций с накопителями энергии в общую энергосистему // Строительство и техногенная безопасность. 2017. №7 (59). С. 113–121.
- РусГидро. Рост использования возобновляемых источников энергии — доминирующая тенденция развития электроэнергетики в мире. Чистая энергия. Санкт-Петербург, 2011.
- РОСНАНО. Российская возобновляемая энергетика: Национальный стартап-2013 // Второй международный форум по энергоэффективности и энергосбережению ENES 2013.
- BP Statistical Review of World Energy 2019.
- Каланов А.Б. Возобновляемая энергетика в России: стоять на месте или сделать первый шаг // Forbes. 2017. URL: https://www.forbes.ru/biznes/342905- vozobnovlyaemaya-energetika-v-rossii-stoyat-na-meste-ili-sdelat-pervyy-shag (дата обращения: 19.12.2019).
- Игнатьева А., Бахтина О. РусГидро с японцами ввела в эксплуатацию уникальную ветряную электростанцию в арктическом пос // Neftegaz.RU. URL: https://neftegaz.ru/news/Alternative-energy/197230-rusgidro-s-yapontsami-vvela-vekspluatatsiyu-unika… (дата обращения: 28.12.2019).
за, против и кому это нужно / Блог компании Сбербанк / Хабр
Привет, Хабр! Меня зовут Ярослав Медокс, в Сбертехе я занимаюсь технологиями корпоративно-инвестиционного бизнеса. В этой заметке пойдет речь о вполне обычном подмосковном загородном доме, ставшем по прихоти его хозяина полигоном для проверки солнечной энергетики.
В 2008 году мне посчастливилось приобрести дом в СНТ в ближнем Подмосковье. В процессе обживания оказалось, что электричество регулярно отключают на разные, в основном небольшие, промежутки времени. Это доставляло заметные неудобства, так как в доме все электрическое, газа нет. А когда всё электрическое, например, отопление или приготовление пищи, то для полноценной жизни нужна довольно большая пиковая мощность. Ну, скажем, не менее 6 кВт. В качестве резервного источника питания сразу приходит в голову генератор. Однако, генератор такой мощности – сооружение громоздкое, громкое и неприятно пахнущее, поэтому рассматривался как альтернативный источник лишь на случай длительных отключений электричества. А пока обеспечить комфортное пребывания в загородном доме было решено с помощью инвертора и аккумуляторов. Т.е. сделать этакий UPS, но на весь дом. На первый взгляд, задача довольно простая.
Однако, чем дальше в лес, тем больше дров, как говорится. Поскольку бесперебойное питание на такую пиковую мощность – удовольствие недешёвое, пришлось внимательно изучить тему, чтобы не ошибиться. Например, выбрать тип аккумуляторов, определить минимальную емкость, выбрать тип инвертора. И если с аккумуляторами все более-менее понятно, то инверторов существует множество, включая российские. Здесь сделаю небольшое отступление. Помимо регулярных отключений электричества, каждый дом в посёлке был очень ограничен в максимальной мощности, которую можно получить от сети. И тогда возникла идея: на время пиковых нагрузок переключаться на инвертор и не зависеть от нестабильной сети 220В.
Так, помимо мощности, синусоидальной формы выходного напряжения, автоматического перезапуска, появилось требование автоматического переключения на инвертор при превышении порогового значения потребляемой мощности. Круг устройств резко сузился. Оказалось, что на нашем рынке есть едва ли не единственная модель (2010 год), которая не просто переключается на генерацию, а умеет поддерживать сеть, т.е. складывать получаемую от сети мощность с инвертируемой. Это модель Xantrex XW. Это не инвертор, а произведение искусства: у него два входа 220В – сеть и генератор с автоматическим вводом генератора, у него масса настроек для аккумуляторов, различных пороговых значений. Есть функция load shave, продажа энергии обратно в сеть и множество других полезных особенностей. Но, главное, этот инвертор изначально рассматривается как центр системы энергоснабжения дома, и этот центр может брать энергию не только от сети и генератора, но и от альтернативных источников — от солнца, ветра, миниГЭС и т.д.
Для этого в систему добавляются соответствующие преобразователи энергии и контроллеры, объединяющиеся в проприетарную сеть Xanbus и работающие совместно.
В общем, как полагается системно мыслящему IT-специалисту, выбор сделан в пользу самого «навороченного» инвертора Xantrex XW6048 и четырех последовательно соединенных 200 А*ч AGM-аккумуляторов. Это и решение задачи в моменте и задел на будущее, а для этого денег не жалко. И именно в этот момент появление солнечных панелей на крыше стало лишь вопросом времени, а не вопросом «надо или не надо?». Этому способствовала также удачная конфигурация крыши: наклон около 45 градусов и ориентация на юг. Впрочем, бензиновый генератор появился все-таки раньше 🙂 Надо заметить, что за несколько лет генератор запускался всего пару раз, большинство отключений электроэнергии парировались инвертором с аккумуляторами. А для максимального комфорта был сделан контроллер автоматического запуска генератора на базе Arduino и простая релейная автоматика отключения нерезервируемых нагрузок (например, беседки на участке или полотенцесушителя). Все это было установлено в 2010г.
Но, как уже сказано, появление солнечных панелей было предопределено. И в 2014 году появились 6 320-ти ваттных монокристаллических панелей ФСМ-320М.
Их легко найти в Интернете. Суммарная установленная мощность таким образом – 1920 Вт. Как вы помните, гибридный инвертор умеет складывать энергию от сети и от аккумуляторов, поэтому максимальная потребляемая мощность не обязана совпадать с максимальной мощностью панелей. Кроме панелей с проводами, соединителями, предохранителями, понадобился, конечно, и MPPT -контроллер*, из той же линейки оборудования, но уже под крылом Schneider Electric. Он, в свою очередь связан по Xanbus с инвертором и обеспечивает совместную работу устройств, автоматически уменьшая потребление от сети при наличии Солнца.
Рисунок 1 Сравнение энергии полученной от Солнца и от сети 220В. Период февраль-декабрь 2016г.
Вот некоторые цифры. Заметная выработка энергии начинается в феврале и длится до октября. На столбчатой диаграмме — статистика за 2016 год (кроме января). Оранжевым цветом показано, сколько получено энергии (Вт.ч) от Солнца, а голубым — сколько от сети. Очевидно, что перейти на Солнце невозможно даже летом. Однако если в доме есть газ, то наиболее энергоемкие процессы: отопление, ГВС и приготовление пищи можно исключить из общего баланса. Тогда летом можно прожить полностью на солнечном электричестве.
Еще некоторые цифры. В пиках получаемая от Солнца мощность может доходить до 2200 Вт, это бывает, как правило, в прохладную, но солнечную погоду, например, в апреле или на рубеже лета и осени. За день удается собрать до 12 кВт.ч электроэнергии максимум, при этом пиковая мощность редко превышает 1600 Вт. Следует также заметить, что, если аккумуляторы заряжены, а нагрузка в доме небольшая, потенциал Солнца будет недоиспользован. За границей разрешают продавать излишек энергии в сеть, тем самым используя солнечные панели на 100%. Остается надеяться, что аналогичная практика будет легализована и у нас, тогда это даст хороший толчок развитию солнечной энергетики.
Так или иначе, но с появлением солнечных панелей периодические короткие отключения сетевого электричества стали больше не страшны. Вообще при наличии подобной системы с альтернативным источником и аккумуляторами, достаточно иметь дополнительно маломощный резервный генератор, например на 1.5 кВт, который обеспечивает подзарядку батарей и минимальное потребление в доме. А пики могут покрываться инвертором от аккумуляторов.
Однако, солнечное электричество – это не единственный способ получения энергии от Солнца. Есть и более эффективный, а именно – сбор солнечного тепла с помощью специальных коллекторов. Они очень распространены в южно-европейских странах. Особенно привлекательным этот способ становится, если нет газа для отопления и приготовления горячей воды. С помощью коллекторов тепло можно получать напрямую, без дополнительных преобразований. Основные типы коллекторов – вакуумные и плоские. Вакуумные сохраняют работоспособность зимой, плоские — дешевле и лучше работают летом. Остается решить какие выбрать и вообще решиться на установку. Почитав отзывы о работе разных солнечных коллекторов и систем на их основе, решился-таки установить подобную систему. Поскольку солнечная энергия для меня не является вопросом зимнего выживания, выбрал плоские коллекторы российского производства ЯSolar. Два коллектора расположились на крыше рядом с солнечными панелями в 2015 году. По данным производителя мощность таких коллекторов около 1.5 кВт, т.е. установленная мощность получилась около 3 кВт. Вышло даже мощнее установленных электрических солнечных панелей.
Установка солнечного коллектора более сложная задача по сравнению с солнечной панелью, так как вариантов его включения в систему теплоснабжения дома гораздо больше. Например, его можно использовать только для ГВС, или как дополнительный источник тепла в системе отопления. Возможны различные промежуточные варианты. И при этом необходимо исключить замерзание системы зимой, а также перегрев системы при слишком знойном Солнце летом. И еще нужна защита от ожогов горячей водой. Ну, и, конечно, необходимо проложить теплоизолированные трубы, установить насосную станцию и расширительный бак, подключиться к теплообменнику, установить управляющую электронику. Всю эту работу я поручил специализированной фирме. А основную схему работы определил в ходе консультаций с профессионалами. Цель (помимо инженерного фана) простая: обеспечить экономию электроэнергии на подготовку ГВС и отопление. Напомню, газ к дому не подведен.
Рисунок 2 Согласованная схема солнечной энергоустановки.
Центральным элементом всей системы является 300-литровый бойлер для приготовления горячей воды с двумя змеевиками-теплообменниками. К нижнему теплообменнику подключены последовательно соединенные солнечные коллекторы. И это единственная «точка входа» солнечного тепла в систему отопления и ГВС дома. Солнце прогревает воду в бойлере, горячая вода поднимается вверх и отдает тепло второму, верхнему змеевику-теплообменнику, который включен последовательно в одноконтурную систему отопления дома. Таким образом, в системе отопления получилось два полностью изолированных контура – солнечный и основной, с электрическим котлом. В них залиты антифризы, причем в солнечный – специальный с широким диапазоном рабочих температур. А обмен теплом идет через воду системы ГВС. В результате, в солнечный день мы получаем и горячую воду и тепло для отопления. А отопление требуется даже летом, например, для санузла. Попутно, за счет отбора тепла в систему отопления, решается задача защиты бойлера от перегрева. Хотя, на всякий случай предусмотрено принудительное включение рециркуляции горячей воды для сброса избыточного тепла. Забегая вперед скажу, что за время наблюдения за системой температура горячей воды не поднималась выше 60 градусов Цельсия. Получившаяся система обладает следующими свойствами:
- Интегрированы в единую систему независимые источники тепла: солнечный коллектор, электрический котел, ТЭН бойлера.
- В солнечный день сокращается потребление электричества для подогрева воды и отопления.-
- Обеспечено накопление тепла в бойлере для сглаживания работы системы отопления и для обеспечения теплом дома на время краткосрочного отключения электроэнергии. Причем это свойство актуально и зимой (когда нет Солнца), так как вода подогревается обратной магистралью системы отопления через верхний теплообменник бойлера. При выключении котла вода отдает тепло в систему отопления.
- Сокращено время прогрева дома в межсезонье. Более того, повышается средняя температура в доме в период отсутствия обитателей и выключенного отопления.
- Общая доля Солнца в энергобалансе дома выросла с 6-7% примерно до 15-20%.
Как видите, система вполне эффективна, поставленные цели достигнуты. Однако, пока все утверждения — качественные. Или базируются на измерениях, но сами измерения недоступны для сбора, анализа и использования в алгоритмах управления. Например, температуры теплоносителя в разных точках солнечного контура доступны для чтения на контроллере, управляющем циркуляционным насосом. Но, только там и доступны. Или текущая мощность и «урожай за день» солнечного электричества также доступны только внутри сети Xanbus (см. выше), и не используются для комплексного управления, увязанного с параметрами системы отопления. Эти обстоятельства подталкивают к поискам путей дальнейшего развития инженерных систем дома. Чтобы сделать жизнь в нем комфортнее, бережливее по отношению к природе. И, заодно, узнать что-то новое.
Ну а с чего начать, с постановки каких целей, уже ясно. Для начала надо научиться измерять температуры в различных точках системы отопления/ГВС, включая солнечный контур. И уже до поиска конечного решения есть понимание, что одним измерением дело не ограничится. Но, об этом в следующей статье. Пока покажу
скриншот мобильного приложения, на котором видны графики различных температур, включая график температуры теплоносителя в солнечном контуре.Правительство зовет владельцев солнечных панелей на пока закрытый для них рынок
https://www.znak.com/2019-09-03/pravitelstvo_zovet_vladelcev_solnechnyh_paneley_na_poka_zakrytyy_dlya_nih_rynok2019.09.03
Россияне получат шанс заработать или по меньшей мере сэкономить, благодаря распространению доступных технологий альтернативной энергетики. Владельцы домашних ветряков и солнечных батарей, готовые не только обеспечивать электроэнергией себя, но и сбрасывать излишки в общую сеть, смогут рассчитывать на налоговые послабления. Соответствующий законопроект внесло в Госдуму правительство. Те, кто продвигает в России малую и альтернативную энергетику, встретили эту инициативу со сдержанным оптимизмом. Рассказываем, что их радует и что, по их мнению, не так.
Daniel Schoenen / ImageBroker / Global Look PresКабинет министров инициировал поправки в Налоговый кодекс РФ, которые коснутся владельцев объектов микрогенерации на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) установленной мощностью до 15 кВт. Это солнечные панели и ветряные установки, которые обеспечивают «зеленой» энергией частные дома. Если их собственники получат излишки выработанной энергии, то смогут их продать в общую сеть, а доходы от таких сделок будут освобождены от НДФЛ. Льготный налоговый режим предложено ввести до 1 января 2029 года. Это довольно длительный срок для того, чтобы микрогенерация в нашей стране заработала. Об этом сказал Дмитрий Медведев на заседании правительства, которое 15 августа рассмотрело поправки перед их внесением в Думу.
«Во многих странах сейчас стремятся сокращать применение традиционных видов топлива, развивают возобновляемые источники энергии. Это и для нас важно», — заметил премьер.
Ранее в парламент был направлен проект поправок в ФЗ-35 «Об электроэнергетике». Их эксперты называют законом о микрогенерации, поскольку документ вводит само это понятие в российское законодательство. Заодно создаются правовые основы для принятия мер, которые стимулировали бы использование технологий ВИЭ на уровне обычных домохозяйств. В документе сказано, что речь может идти о производстве электроэнергии для собственных бытовых и производственных нужд и о возможности продать излишки энергосбытовым компаниям.
В России домашней микрогенерацией занимаются или продвинутые энтузиасты, или те, для кого это более простой и дешевый способ получить надежное электроснабжениеКомсомольская правда / Global Look PressНа конец 2018 года суммарный объем солнечных установок, которыми пользуются частные домохозяйства в России, составлял 15 МВт, сообщили Znak.com в Российской ассоциации малой энергетики (РАМЭ). Для сравнения: такое увеличение мощности в 2017 году дали две дополнительные очереди одной только Орской солнечной электростанции, которая теперь вырабатывает 40 МВт. При средней мощности домашней генерации в 3-5 кВт получается, что солнечные установки на крышах сегодня обеспечивают энергией примерно 5 тыс. российских домохозяйств. Цифры не очень впечатляют, если не брать в расчет, что всего за год суммарная мощность солнечной генерации на частных домах выросла на треть. После принятия базового закона о микрогенерации подотрасль продолжит расти схожими темпами, считают в РАМЭ.
Общий потенциал рынка энергии, выработанной домашними энергоустановками, эксперты ассоциации оценивают не менее чем в 50 МВт в год.Суммарная мощность действительно будет расти примерно на 25-30% в год, а реальный потенциал только в солнечном сегменте можно оценить в 70-100 МВт, считает Анастасия Бердникова, представитель группы компаний «Хевел». Это российский лидер солнечной генерации, который за два последних года ввел в эксплуатацию девять крупных сетевых СЭС мощностью от 5 до 60 МВт. Минувшей весной компания запустила продажи солнечных модулей как раз для частных домохозяйств. Годовой спрос в «Хевел» оценивают на уровне 3-5 МВт.
В формирующийся рынок надо включать не только оборудование, но и услуги по его установке и обслуживанию. Пока на этом рынке нет ограничений, подчеркивает Бердникова: потребитель может отдать предпочтение любому производителю, голосуя рублем за то, что ему нравится. Но в «Хевел» убеждены: Россия уже нарастила все необходимые компетенции, а по ряду направлений превзошла среднемировой уровень. А значит, это потенциал и для экономики страны в целом.
В Европе супервыгодным «зеленым тарифом», по которому у домохозяйств покупали выработанную ими энергию, стимулировали в том числе коррекцию энергобаланса в пользу возобновляемых источников энергии. Россиянам на это рассчитывать не приходитсяStefan Kiefer / ImageBroker / Global Look PressНо пока, если речь не идет об убежденных энтузиастах ВИЭ, с микрогенерацией связываются вынужденно. Это те, кому по каким-то причинам оказалось недоступно подключение к общей сети. Или те, кто ущерб от нестабильного и ненадежного электроснабжения оценивают выше, чем затраты на автономное потребление. До 90% пользователей домашних установок ВИЭ — это именно автономные потребители, для которых, соответственно, важно накапливать выработанную энергию. Накопители хоть и дешевеют, но по-прежнему составляют самую затратную часть домашних систем. А при подключении к общей сети необходимость в этих устройствах сокращается до минимума, если не отпадает совсем. И это снижает стоимость входа в микрогенерацию минимум на 20%.
Вывод: когда государство санкционирует появление рынка, микрогенерация станет элементарно доступней для гораздо большего числа домохозяйств. Сейчас они, как и другие потенциальные участники рынка, остаются в режиме ожидания.Впрочем, важно дождаться еще и максимально простых правил выхода на рынок энергии. Ничего не выйдет, если частные продавцы энергии будут сталкиваться с теми же трудностями, которые при техприсоединении приходится преодолевать многим сегодняшним потребителям. Разумеется, будет также иметь значение цена киловатта, сбрасываемого в сеть. Эксперты считают, что россиянам не стоит рассчитывать на супервыгодный «зеленый тариф», каким при запуске аналогичных программ в ряде стран стимулировали, в том числе, коррекцию энергобаланса в пользу ВИЭ. Куда реалистичней перспектива введения системы взаимозачета net metering. Благодаря двунаправленному счетчику она позволит сальдировать потребленную и выработанную энергию. То есть владелец объекта микрогенерации будет возмещать разницу, если отдал в сеть меньше, чем оттуда взял. И наоборот: если выдача в общую сеть превысила собственное потребление, хозяин солнечной установки или ветряка получит деньги от сбытовой компании. Сейчас в Минэнерго решают, как будут проводиться зачеты: по итогам месяца или года.
Прав ли президент РФ, раскритиковавший альтернативные источники энергии
Между тем закон о микрогенерации пока принят только в первом чтении, а его рассмотрение во втором, основном, запланировано на осень, напоминает президент РАМЭ Максим Загорнов. Получается, что налоговая инициатива правительства догнала базовый закон, который еще потребует разработки и принятия нескольких подзаконных актов. С одной стороны, нельзя не приветствовать очередной шаг государства в эту сторону, но с другой для начала неплохо было бы уже разобраться с основами, говорит Загорнов.
Государству действительно не мешало бы прибавить в темпах, сходятся представители отрасли. Явного противодействия давно ожидаемым переменам нет. Возможно, у профильного министерства просто не хватает политической воли, а точнее, недостает того, кто «двигал» бы тему на уровне принятия ключевых решений, считает один из собеседников Znak.com. С 2016 года, когда родился законопроект о микрогенерации, некоторые страны смогли изменить не только энергобаланс, но и свои энергосистемы в целом. России в силу ее особенностей это не грозит (по прогнозам самого правительства, на ВИЭ, даже с учетом промышленной генерации, в 2024 году в стране будет приходиться не более 2% всего энергобаланса). Но и такие скромные планы в сухом остатке еще не подкреплены конкретными решениями. Налоговые каникулы, которые правительство сулит первопроходцам, рассчитаны на 10 лет. Но один год, 2019-й, можно уже смело вычеркивать.
Хочешь, чтобы в стране были независимые СМИ? Поддержи Znak.com
Солнечная энергетикадля бизнеса и дома
Полный комплекс услуг — от производства солнечных модулей
до проектирования, строительства и эксплуатации
фотоэлектрических систем.
Реализованные проекты
ГК «Хевел» реализовано более 100 проектов общей мощностью более 711 МВт
Все проекты
Реализованные
проекты
711,5 МВт
установленная мощность построенных солнечных электростанций
Солнечные электростанции Хевел
Коммерческие СЭС
АГЭУ
Строящиеся объекты
Солнечная электростанция, интернет в деревне и самоизоляция / Хабр
Почти год прошел с моей публикации об установке солнечной электростанции на дом 200 кв.метров. В начале весны грянула пандемия и заставила всех пересмотреть взгляды на свое жилище, возможности существования в изоляции от общества и отношение к технологиям. У меня же за это время прошло боевое крещение всей техники и моего подхода самодостаточности своего дома. Сегодня я хочу рассказать о солнечной энергии, обеспечении себя в автономии всеми инженерными системами, а также нормальном и резервном доступе в Интернет. За статистикой и накопленным опытом- под кат.Это еще не БП, но испытание нервов и подхода к организации жизни. Когда я строил дом, я рассчитывал на то, что какое-то время могут отсутствовать привычные жителю любого города удобства: вода, электричество, тепло, связь. Поэтому, подход мой основывался на резервировании всех критически важных систем:
Вода: собственная скважина, но есть колодец, чтобы набрать воду ведром, если выйдет из строя насос или откажет электросеть
Тепло: Теплоемкая стяжка, которая нагревается теплыми водяными полами и теряет до 3-4 градусов в сутки при -20 за окном. То есть до замерзания, при отсутствии внешней электросети, есть 2-3 дня, чтобы ввести в строй резервную систему отопления (газовый котел с питанием от баллонного газа).
Электричество: Помимо стандартных подведенных 15 кВт (3 фазы), есть собственная солнечная электростанция мощностью 6 кВт, запасом энергии в АКБ до 6,5 кВт*ч (70% разряда аккумуляторов) и солнечными панелями на 2,5 кВт. Практика показала, что летом, за счет работы на АКБ в вечерне-ночное время и подзарядки от солнца днем, можно жить автономно практически неограниченное время с некоторыми оговорками, о которых я поговорю ниже. Кроме того, есть резервный генератор, если долго будет отсутствовать внешняя сеть и будет пасмурно несколько дней – тогда достаточно запустить генератор и подзарядить АКБ.
Интернет: Мобильный роутер с направленной антенной и сим-картами двух наиболее быстрых операторов сотовой связи
Более подробно хочу остановиться именно на солнечной энергии и доступе в сеть, так как они особенно востребованы и технологичны.
Солнечная электростанция
За прошедшее время я подкопил информацию о выработке солнечной энергии по месяцам. На графиках отчетливо видно, как с приходом осени и уменьшением светового дня, снижается общая выработка. Зимой солнца практически нет или оно настолько низко к горизонту, что тех крох энергии, которые удается собрать с помощью солнечных панелей, хватает только на поддержание минимальной работы электроприборов.
Мне очень часто задают вопрос по поводу отопления электричеством вырабатываемым от солнечных панелей. Просто посмотрите на показатели выработки в декабре за весь месяц и прикиньте, на сколько часов работы одного электрообогревателя хватит этой энергии! Напомню, что среднее потребление масляного радиатора равно 1,5 кВт.
Также я собрал очень интересную статистику потребления электроприборов за один цикл:
• Стиральная машина – 1,2 кВт*ч
• Хлебопечь – 0,7 кВт*ч
• Посудомоечная машина – 1 кВт*ч
• Бойлер 100л – 5,8 кВт*ч
Сразу видно, что большая часть энергии уходит на нагрев воды, а не на работу насосов или моторов. Поэтому я отказался от электрочайника и электроплиты, который хоть и кипятит воду довольно быстро, но тратит на это драгоценную электроэнергию, которой может не хватить для работы других жизненно важных систем. При этом, плита и духовой шкаф у меня газовые и будут работать даже при полном выходе из строя всей электроники.
Также приведу статистику выработки энергии по дням за июнь 2020 года.
С учетом того, что в РФ пока нет возможности частным лицам продавать выработанную ВИЭ энергию в сеть, ее нужно утилизировать самостоятельно, иначе она «пропадает». Мой сетевой инвертор настроен таким образом, что для работы домашних электроприборов приоритетно используется энергия солнца, а потом энергия из сети. Но если дом потребляет 300-500 Вт, когда ясное небо и солнышко жарит, то будь хоть сколько панелей, а энергию девать некуда. Отсюда я вывел несколько правил, которые применимы ко всем хозяйствам, где есть солнечная электростанция:
• Стиральная машина, посудомойка, хлебопечка включаются в околопик и пик дневной выработки, чтобы максимально задействовать энергию, полученную от солнца.
• Электрический бойлер греет воду с 23 до 7 часов по ночному тарифу, а потом с 11 до 18, когда солнце находится над панелями. Вода при этом не успевает остыть полностью, если только не купаются подряд несколько человек в промежуток с 18 до 23 часов. В этом случае, бойлер включается вручную.
• Газонокосилку и триммер я использую электрические: во-первых, электромоторы гораздо проще в работе, не требуют ГСМ и такого тщательного обслуживания, как бензиновые. Во-вторых, они тише работают. В-третьих, стоимость одного хорошего удлинителя равна канистре бензина и бутылке масла, а работать этот удлинитель будет куда дольше. В-четвертых, работа электрических косилок в солнечный день для меня бесплатна.
То есть все энергозатратные работы перенесены на дневное время, когда много солнца. Иной раз стирку можно отложить на день, если это не критично, ради ясной погоды.
Нагрузку в течение дня можно увидеть на следующем графике. Здесь видно, как в 11 часов включился бойлер и он закончил нагрев воды в районе 12 часов, тогда же включались другие электроприборы. После 13 часов использовалась электрическая газонокосилка, когда резко подскакивала выработка от солнечных панелей. Если бы лишнюю энергию можно было продавать, то график выработки был пологий, а излишки просто утекали в сеть, где потреблялись моими соседями.
Таким образом, за 11 месяцев, включая пасмурную осень и зиму, моя солнечная электростанция выработала 1,2 мегаватт*часа энергии, которая досталась мне абсолютно бесплатно.
Итог эксплуатации: Монокристаллические панели TopRay Solar за год не потеряли своей эффективности, так как выработка выскакивает даже за заявленные 2520 Вт ( 9 панелей по 280 Вт) при неоптимальном угле установки. Жить с помощью солнечной электростанции можно летом полностью автономно, а весной и осенью-экономно, если отказаться от электроплиты и электрочайника. Отапливаться электричеством от солнечных панелей невозможно. Зато летом кондиционер отлично работает только за счет вырабатываемой энергии.
Доступ в Интернет
В июне прошлого года я протестировал роутер Tandem-4GR от российской компании Microdrive. Он зарекомендовал себя настолько хорошо, что я даже установил один экземпляр себе в машину и он до сих пор обеспечивает меня доступом в сеть во время поездок. А вот дома я поставил параболическую сетчатую антенну, которая обладает минимальной парусностью, и подключил её ко второму такому же роутеру. Но меня терзала мысль о необходимости резервирования, ведь если закончатся деньги на балансе, сломается вышка оператора или у него отвалится канал связи, то и я останусь без выхода в сеть. Кстати, во время осенней грозы именно так и произошло, когда связь исчезла на 4 часа.
В начале этого года эта же компания выкатила на рынок устройство с поддержкой двух сим-карт и я не смог пройти мимо. Я даже выпустил обзор этого роутера, который оказался просто фантастически живучим и удобным в эксплуатации. Я его смонтировал на кронштейн антенны и теперь у меня не только минимальное расстояние от излучателя до роутера, то есть я не теряю сигнал на длинных проводах, но и зарезервирован канал на два разных провайдера.
Роутер периодически пингует заданные хосты и в случае отсутствия отклика переключается на другую симку. Для пользователя это проходит совершенно незаметно и это реально полезная функция. Мне же еще повезло, что вышки находятся примерно на одной линии, так как «луч» такой антенны очень узкий и вероятность получить хороший сигнал сразу от двух операторов не очень высокий. Но подобную задачу у знакомого я решил применив панельную антенну, диаграмма направленности которой заметно шире. В итоге, работают оба оператора, но основной симкой выбрана та, где оператор дает больше скорости.
После установки этого роутера я забыл о необходимости что-либо делать со своей сетью и теперь только жалею, что роутер поддерживает LTE Cat.4 и имеет интерфейс 100 Мбит/с, не давая качать файлы еще быстрее. Хотя один из операторов в моем наборе симок поддерживает агрегацию каналов и способен дать скорость выше, но тут я упираюсь в скорость стомегабитного интерфейса. Компания Microdrive очень охотно откликается на пожелания пользователей и обещает в этом году выпустить роутер с поддержкой LTE Cat.6 и гигабитным интерфейсом, а значит можно будет иметь такую скорость, что проводной провайдер просто остается за бортом. Минус мобильного интернета только один – время отклика заметно выше, чем у операторов проводной связи, но это критично лишь заядлым геймерам, где заметна разница между 5 и 40 мс. Остальные пользователи оценят возможность свободного перемещения.
Итог: две сим-карты всегда лучше одной, а операторы сотовой связи куда быстрее исправляют проблемы на линии, чем операторы проводного интернета. Уже сейчас роутеры с поддержкой LTE Cat.4 могут конкурировать в цене ежемесячного доступа в сеть с проводными провайдерами, а при появлении роутера с поддержкой LTE Cat.6 разница в скорости доступа в сеть нивелируется и останется только разница отклика в несколько десятков миллисекунд, которые критичны только геймерам.
Заключение
Все идеи, заложенные при проектировании дома себя оправдали. Теплые водяные полы отлично греют, обладая большой инертностью. Нагревая я их электрокотлом по ночному тарифу, а днем полы медленно отдают тепло — хватает без догревов при температуре до -15 на улице. Если температура ниже, то приходится включать на несколько часов котел днем.
Однажды скважина замерзла, когда на улице было -28, но колодец не пригодился. Я проложил греющий саморегулирующийся кабель вдоль трубы от скважины до ввода в дом и это решило проблему. Надо было сделать это сразу летом. Теперь у меня подогрев магистрали включается на ночь, если на улице температура ниже -15 градусов. Днем его включать нет необходимости, так как разбор воды достаточный, чтобы размораживать наледь, возникающую за время простоя.
Солнечная электростанция часто работает в режиме ИБП для всего дома, так как в частном секторе за городом отключения от получаса до 8 часов — привычное дело. В этом году энергетики постарались и с января по март аварий не было, но с наступлением апреля начались ремонтные работы на всем протяжении линий и отключения электроэнергии стали постоянными. Вторая функция солнечной электростанции — генерация собственной энергии: первый выработанный мегаватт*час собственной энергии произошел за 10,5 месяцев, включая осень и зиму. А будь возможность продавать излишки выработки в сеть, то первый мегаватт был бы выработан заметно раньше.
Что касается мобильного интернета, то уже можно смело заявлять, что по скоростям он приблизился к витой паре, которую затягивает большинство провайдеров в квартиры, а по надежности даже выше. Это заметно по тому, как быстро восстанавливают связь проводные провайдеры и операторы сотовой связи. У опсосов, даже при «падении» одной вышки, роутер переключается на другую и связь восстанавливается. А если оператор вообще перестал работать, то двухсимочный роутер просто переключается на другого оператора и происходит это незаметно для пользователей.
Пандемия и всё с ней связанное, продемонстрировала, что в своём доме жить гораздо безопаснее и вольготнее: никаких пропусков на прогулки по участку, отсутствие соседей с гиперактивными детьми, которые будут скакать по всему дому, нормальная связь и возможность удаленной работы, а также зарезервированные системы жизнеобеспечения делают жизнь очень привлекательной.
А теперь я готов ответить на ваши вопросы.
коммерческих и промышленных солнечных установок
Последнее обновление 15.07.2020
Владельцы коммерческой и промышленной собственности могут получить выгоду от установки солнечной энергии на крышах предприятий или заводов или в качестве наземных систем в коммерческом или промышленном городке. Многие корпорации имеют огромные производственные мощности с обширным пространством под плоской крышей, и установка солнечных батарей в этом пространстве может быть источником чистой и недорогой энергии.
Размер системы для большинства коммерческих и промышленных установок обычно значительно больше, чем у типичной солнечной системы для жилых домов. Коммерческая солнечная система может иметь мощность до нескольких мегаватт (МВт) в зависимости от количества электроэнергии, необходимой предприятию.
Коммерческая солнечная энергия считается «распределенной генерацией», что означает, что энергия, производимая системой, используется в точке генерации или около нее. Проекты распределенной генерации, такие как солнечные батареи на крыше или на земле, обычно подключаются к местной электросети.Это позволяет владельцам коммерческой недвижимости воспользоваться преимуществами чистых измерений — политики, позволяющей потребителям распределенной генерации отправлять неиспользованную электроэнергию обратно в сеть для получения денежного кредита.
Как выглядит коммерческая или промышленная солнечная установка?
Солнечные панели, используемые в коммерческих и промышленных установках, больше, чем панели в жилых домах. В типичной коммерческой солнечной установке используются солнечные панели с 96 ячейками или больше, то есть каждая панель состоит из 96 или более отдельных солнечных фотоэлектрических элементов.Для сравнения, типичная солнечная панель в жилом доме будет иметь 60 или 72 элемента.
Коммерческие и промышленные солнечные установки обычно устанавливаются на крышах заводов, на больших навесах для автомобилей с солнечными батареями для парковок или в виде наземных массивов. В большей степени, чем небольшие системы на крыше, коммерческие и промышленные солнечные системы включают сложные стеллажи для подъема и наклона панелей. Некоторые коммерческие массивы панелей даже используют стеллажи с возможностью отслеживания, что позволяет изменять направление лицевой стороны панелей и увеличивать количество прямого солнечного света, которое они получают.
Поощрения для коммерческих солнечных установок
Существуют многочисленные скидки и льготы для коммерческих солнечных установок. Помимо 30-процентного инвестиционного налогового кредита (ITC), который позволяет вычесть 30 процентов стоимости солнечной энергетической системы из федеральных налогов, владельцы коммерческой недвижимости могут списать стоимость своей солнечной установки с помощью модифицированного ускоренного возмещения затрат Система (MACRS). Этот стимул снижает налоговую нагрузку на предприятия, чтобы ускорить возврат инвестиций в солнечную энергетику.
Преимущества перехода на солнечную энергию для бизнеса
У предприятий есть много причин подумать о переходе на солнечную энергию:
1. Солнечная энергия экономит деньги предприятия
Одна из лучших причин для установки коммерческой или промышленной системы солнечных панелей — это финансовая выгода. Компенсация части или всего потребления электроэнергии на заводе или малом предприятии за счет солнечной энергии сокращает счета за электричество с первого дня. Системы солнечных панелей эффективно работают более 30 лет, и, как только бизнес окупит авансовые инвестиции в свою систему, они могут бесплатно вырабатывать электроэнергию из своей панельной системы в течение многих лет.
2. Содействовать устойчивому имиджу бренда
Солнечные панели являются видимым сигналом того, что компания, устанавливающая их, привержена принципам устойчивого развития и экологически чистой энергетики. Как компании и корпорации реагируют на экологическую ответственность, становится все более важным вопросом; Принимая меры в поддержку экологически чистой возобновляемой энергии, компании могут сигнализировать потенциальным клиентам, что их волнует не только получение прибыли. Установка солнечной энергии — отличный способ привлечь внимание заинтересованных сторон и местного сообщества.
3. Установка солнечной энергии поддерживает местную экономику
Многие из самых качественных компаний по установке солнечных панелей являются местными предприятиями, и заключение с ними контрактов на крупную коммерческую установку увеличивает спрос на качественную местную рабочую силу. Кроме того, деньги, потраченные на установку, идут прямо в местную экономику.
Начните свое солнечное путешествие сегодня с EnergySage
EnergySage — это национальный онлайн-рынок солнечной энергии: когда вы регистрируете бесплатную учетную запись, мы соединяем вас с солнечными компаниями в вашем районе, которые конкурируют за ваш бизнес с индивидуальными ценами на солнечную энергию, адаптированными к вашим потребностям.Ежегодно в EnergySage приходят более 10 миллионов человек, чтобы узнать о солнечной энергии, сделать покупки и инвестировать в нее. Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать, сколько солнечной энергии можно сэкономить.
.глобальных солнечных установок: Последние новости и видео, фотографии о глобальных солнечных установках
Мнение: Солнечные мечты Индии не могут быть осуществлены в облаках неопределенности нормативных требований
Даже при том, что Корпорация солнечной энергии Индии (SECI) еще не подписать соглашение о продаже электроэнергии с дискомфортом, после долгого перерыва в производственном секторе наблюдается некоторое обнадеживающее движение. Несмотря на напряженную работу правительства Индии по изменению политики, производственные мощности Индии по модулям и элементам не превышают 9 ГВт и 1 ГВт соответственно.
-
Малоизвестная революция в области чистой энергии
Многие проекты в настоящее время приостановлены из-за неопределенности политики. Это не удивительно. Страны, в которых мини-сети будут наиболее полезными, например, в Индии, Уганде или на Филиппинах, страдают от коррупции, плохой политики, слабого регулирования, бюрократии или сочетания всех четырех.
Глава ООН Антонио Гутерриш призывает правительство Индии отказаться от угля
Генеральный секретарь ООН Антонио Гутерриш призывает правительство прекратить инвестировать в уголь и постепенно отказаться от его использования. Четко сославшись на усилия правительства по увеличению добычи угля внутри страны, глава ООН выразил озабоченность по поводу решения о проведении угольных аукционов.
Skoda устанавливает солнечную электростанцию на крыше мощностью 8,5 МВт на производственном предприятии в Чакане
В прошлом году компания открыла свою первую крупную солнечную фотоэлектрическую установку мощностью 980 кВ на своем производственном предприятии в Аурангабаде.В настоящее время он производит до 1,5 млн кВтч и способствует сокращению выбросов углекислого газа до 922 тонн ежегодно.
Actis завершает выкуп активов Acme мощностью 400 МВт
По словам источников, сделка была подписана при стоимости предприятия в 2300 крор рупий. Это одна из крупнейших сделок в секторе возобновляемых источников энергии в Индии со времен вспышки вируса Covid.
Загрузить Подробнее …
.