Что мешает внедрить частное использование солнечных установок?

Почему в Узбекистане, в стране с большим количеством солнечных дней в году, мало развита солнечная энергетика? Даже при дешевизне электроэнергии, вырабатываемой традиционными способами, необходимость осваивать альтернативные источники энергии – проблема, которую со временем придется решать каждой стране.

ФЭУ 280 (новая комплектация, 03.05.10 г.) 002

 

Несколько вопросов для обсуждения по теме, поднятой в публикации о солнечной энергетике в феврале 2017 года.

Даже при дешевизне электроэнергии в Узбекистане, вырабатываемой традиционными способами, необходимость осваивать альтернативные источники энергии – проблема, которую со временем придется решать каждой стране. Изнашиваемость электросетей, большие задолженности населения по оплате электроэнергии, невозможность строить новые и новые гидро- и теплоэлектростанции, забота об экологии – все эти факторы в совокупности ведут нас к внедрению солнечных установок в повседневную жизнь.

Основной вопрос, который возникает при размышлении на эту тему, прост: почему в Узбекистане, в стране с большим количеством солнечных дней в году,  так слабо развита солнечная энергетика?

СФЭ (солнечные фотоэлектростанции) по размерам и назначению условно разделяют на три категории — крупные, коммерческие и индивидуальные. Kommersant.uz попытался разобраться в вопросе, что тормозит развитие коммерческих и индивидуальных СФЭ, не рассматривая вопрос о крупных промышленных солнечных генерирующих станциях – они относятся к области государственных решений, а не к малому и среднему бизнесу.

СФЭ принято классифицировать не только по размеру, но и по характеру подключения к распределительной энергосети и возможности автономной работы.

 

divider 01

Автономные

Полностью автономные СФЭ. Такие станции снабжены устройствами для хранения энергии (аккумуляторами), заряжаемыми током, вырабатываемым солнечными элементами. Величина заряда аккумуляторов подбирается таким образом, чтобы обеспечить бесперебойное энергоснабжение объекта в темное время суток.

 

divider 02Подключенные к внешней сети СФЭ
с возможностью автономной работы

При равной мощности емкость аккумуляторов таких станций много меньше, чем на полностью автономных, так как они должны обеспечивать снабжение энергией на достаточно короткие промежутки времени, при отключении внешней сети. Такие станции снабжаются специальными устройствами — инверторами, распределяющими потоки энергии и позволяющими отдавать излишки энергии, вырабатываемой солнечными элементами, во внешнюю сеть.

 

divider 03Подключенные к сети СФЭ
без возможности автономной работы

Такие СФЭ не имеют устройств для хранения энергии, все излишки вырабатываемой ими энергии поступают во внешнюю сеть.

ФЭУ 280 (новая комплектация, 03.05.10 г.) 001

 

Один из главных факторов, тормозящих распространение солнечных электростанций – их высокая стоимость. Она складывается из стоимости собственно солнечных фотоэлектрических преобразователей и стоимости дополнительного электротехнического оборудования. Дополнительное оборудование нужно для аккумулирования энергии, чтобы использовать ее в темное время суток, и для поставки излишков энергии во внешнюю сеть.

Очевидно, что чем выше степень автономности СФЭ, тем выше её стоимость, за счет дополнительного оборудования, и тем выше стоимость вырабатываемой этой станцией электроэнергии. Поэтому в развитых странах для получения наибольшей экономической эффективности используются в основном СФЭ без возможности автономной работы, то есть без аккумуляторов – при этом в светлое время суток избыток вырабатываемой электроэнергии поставляется во внешнюю сеть, а недостаток энергии компенсируется потреблением энергии из внешней сети. Такая стратегия развития коммерческих и индивидуальных СФЭ возможна лишь при наличии соответствующей правовой базы и при условии стабильной работы электросетей. Кроме того, чтобы стимулировать развитие солнечной энергетики, некоторые государства вводили стимулирующие тарифы – покупали у потребителей энергию, вырабатываемую СФЭ, по более высоким тарифам.

Наличие госпрограмм развития солнечной энергетики и относительная дешевизна СФЭ, не предусматривающих возможности автономной работы, а также постоянное удешевление солнечных элементов и других комплектующих привело к бурному росту рынка малых и коммерческих СФЭ в этих странах, что в свою очередь привело к развитию соответствующей инфраструктуры и падению цен на работы по проектированию, установке и техническому обслуживанию СФЭ. Поэтому в настоящее время эксплуатация СФЭ может быть выгодна и без стимулирующих тарифов – в Германии, например, от них планируют отказаться.

ФЭУ 280 (13.05.10 г.) 004

 

В Узбекистане другая ситуация – прежде всего, отсутствует нормативно-правовая база, позволяющая владельцу СФЭ поставлять избытки энергии во внешнюю сеть. Поэтому он вынужден накапливать её в аккумуляторах, чтобы использовать в ночные часы. Аккумулятор является самой дорогой и самой ненадежной составляющей СФЭ.

Каждая система солнечных батарей автономного электроснабжения включает в себя: солнечные батареи — панели, контроллер заряда, инвертер и аккумуляторы. Срок службы солнечных панелей составляет 25-50 лет, контроллера и инвертера — 15-20 лет, аккумуляторов — в зависимости от типа и характера использования — 4-10 лет.

Если солнечные панели и инверторы имеют гарантированное время работы 25 лет, при соответствующем техобслуживании, то за время службы СФЭ аккумуляторы должны быть заменены несколько раз. Кроме того, в СФЭ используют специальные аккумуляторы, допускающие работу при высоких степенях разрядки – такие аккумуляторы существенно дороже обычных. Таким образом, необходимость наличия систем хранения энергии ведет к увеличению стоимости СФЭ и вырабатываемой ими энергии, которая становится намного дороже, чем энергия, поставляемая сетями «Узбекэнерго».

В реалиях Узбекистана стимулом владения СФЭ становится не столько экономия, за счет сокращения потребления энергии из внешней сети и возможность заработка на продаже избытка энергии во внешнюю сеть, сколько желание обеспечить себя и свой бизнес бесперебойной энергией в условиях нестабильной работы внешней сети. Нестабильная работа распределительных сетей, а именно частые отключения электроэнергии, падение напряжения во внешней сети до уровня, не допускающего нормальной работы приборов, не дает возможности работы установок без аккумуляторов.

Таким образом, проблемы, тормозящие развитие коммерческих и индивидуальных СФЭ, определяются несколькими факторами.

divider 01

Нет нормативов

Отсутствует нормативная документация, регламентирующая возможность подключения индивидуальных и коммерческих СФЭ к распределительным сетям с возможностью продажи избытка энергии во внешнюю сеть. Отсутствуют нормативные акты и инструкции, определяющие подключение СФЭ к внешним сетям. Не определен статус владельца коммерческих СФЭ как производителя энергии.

 

divider 02

Нет стратегии

Отсутствует стратегия развития индивидуальных и коммерческих СФЭ, предполагающая стимулирование или частичную компенсацию стоимости владения СФЭ со стороны государства.

 

divider 03

Нестабильность работы электросетей

Нестабильность работы электросетей вынуждает потенциальных владельцев СФЭ выбирать более дорогие и менее эффективные СФЭ с возможностью автономной работы, что, в свою очередь, снижает круг потенциальных владельцев, так как стоимость владения оказывается не всем по карману.

 

divider 04Нет сервисных служб

Отсутствуют разветвленные сервисные службы, население слабо осведомлено – многие потребители проявляют осторожность в приобретении СФЭ из-за возможных поломок и дорогостоящего ремонта.

 

divider 05Нет системы сертификации

Отсутствие системы сертификации СФЭ и их компонент сказывается на качестве поставляемого в республику электротехнического оборудования, что приводит к низкой надежности СФЭ.

 

Все эти проблемы в долгосрочной перспективе решаемы, хоть и требуют комплексного изучения и выработки действенных схем рентабельного внедрения и использования солнечных установок в коммерческих и индивидуальных масштабах.

В обсуждении по первой статье было высказано серьезное опасение, что климатические условия нашего региона, а именно высокая запыленность воздуха, сведет на нет все вероятные выгоды от использования гелиоустановок. Для индивидуальных СФЭ проблема может решаться обычным поливом из шлангов массива солнечных панелей. Нужно, конечно, при монтаже учесть возможность удобного доступа для этой операции.

В коммерческих установках опыт показал, на примерах солнечных электростанций, построенных «Лукойлом» или «Кнауфом» для своих производственных нужд, что эксплуатация их возможна и проблемы ухода вполне решаемы. В масштабе больших СФЭ проблему пыли пытаются решить разными способами, и до сих пор ведутся научные исследования. В 2010 году ученые из Американского химического общества предложили самоочищающиеся солнечные батареи на основе новых технологий, разработанных для космических полетов.

Надо также упомянуть возможность применения солнечной энергетики в виде концентраторных парогенерирующих установок и самых простых установок – коллекторов, в которых вода нагревается под лучами солнца в емкостях, окрашенных в темные цвета и изготовленных из определенных материалов. Применение коллекторов для нагрева воды позволяет сэкономить много энергии, получаемой другими способами.

Повышение информированности широких кругов о проблемах и новых тенденциях в солнечной энергетике позволит обществу несколько под иным углом взглянуть на ситуацию в этой области.

Фото: Оскар Тукфатуллин

 

Подписывайтесь на Telegram-канал Kommersant.uz и получайте свежие новости и подборки интересных материалов.

 

 

 

 

Похожие материалы
Популярное