Утомленные солнцем фотоэлементы
Солнечные лучи несутся к нашей планете со скоростью 300 тысяч км в секунду не только для того, чтобы обеспечить продажу кондиционеров и кремов от загара. Их еще на земле с нетерпением поджидают тысячи квадратных км фотоэлементов, которые превращают энергию мирового светила в электрическую и тепловую. В Евросоюзе уже 5% всей электроэнергии дает гелиоэнергетика и это уже 132 ГВт. И отрасль демонстрирует сегодня самые большие темпы роста.
Строго говоря, и ветровая энергия, и энергия приливов и отливов, гидро - и геоэлектростанции – все работает благодаря энергии солнца. Только в разной форме и с разным КПД – коэффициентом полезного действия.
Добро пожаловать, СЭС!
По данным ООН (https://www.unenvironment.org), в 2018 году инвестиции в сектор возобновляемой энергетики значительно превысили инвестиции в отрасль ископаемых видов топлива.
Вот главные цифры - Инвестиции в сектор возобновляемой энергетики в большинстве развивающихся стран выросли на 6% и достигли рекордного уровня $61,6 миллиарда. В Европе выросли на 39% до 61,2 миллиарда.
В 2019 году, солнечные фотоэлектрические элементы снова стали лидером по установленной мощности возобновляемых источников электроэнергии (ВИЭ). На них приходилось 55% новых возобновляемых мощностей, а затем шла энергия ветра (28%) и гидроэнергия(11%).
В целом, в 2018 году мировые инвестиции в сектор возобновляемой энергетики достигли показателя $288,9 миллиарда. Для сравнения – это в 1.7 раз больше ВВП Казахстана за 2019 год.
В разумном использовании солнечной энергии путь Казахстану могут освещать фотоэлементы родины Карла Маркса - Германии – «локомотива» Евросоюза. Тому, что успешно апробировано в этой технической одаренной и основательной стране, смело можно доверять.
В ЕС в 2019 году установлено вдвое больше солнечных батарей, чем в 2018-м. Создано даже отраслевое объединение предприятий солнечной энергетики SolarPower Europe. «Мы вступили в новую эру развития. Солнечная энергетика процветает в Европейском Союзе", - с гордостью заявила Валбурга Хеметсбергер (Walburga Hemetsberger), глава SolarPower Europe.
Между тем, как пишет Deutsche Welle, до 2012 года в ЕС уже наблюдался бум использования энергии солнца. Но затем политики ФРГ не смогли создать благоприятных условий для развития отрасли, и процесс затормозился. Многие компании, выпускавшие солнечные батареи, разорились, десятки тысяч человек потеряли рабочие места, и Европа уступила Китаю ведущую роль в этой сфере.
Но сейчас ситуация совершенно иная - главной причиной нового подъема на рынке стало резкое падение цен на солнечные батареи – по сравнению с 2010 они снизились более чем вчетверо. В итоге снизилась и себестоимость солнечного ватта. По данным SolarPower Europe, в 2019 году в Европе было введено в эксплуатацию больше новых солнечных батарей, чем любых других технологий производства электроэнергии. В настоящее время примерно 5% потребностей ЕС в электроэнергии обеспечиваются за счет солнечных электростанций (СЭС) разного вида.
В 2018 году общая мощность действующих в Евросоюзе систем фотовольтаики составляла 115 ГВт. В 2019-м было введено в строй еще почти 17 ГВт, что в два раза больше, чем годом ранее.
Как известно, главными сдерживающими факторами развития возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для большинства стран являются первичные инвестиции и себестоимость ватта. Однако сегодня все наоборот – в той же Германии стоимость электричества, которое вырабатывают солнечные батареи, установленные на крышах зданий, составляет менее 30% от стоимости электроэнергии на немецком рынке! В целом же по Европе солнечный ватт обходится в два раз дешевле, чем его производят новые угольные, газовые и атомные электростанции.
Ну и главное – СЭС наносят гораздо меньший долговременный ущерб окружающей среде, климату и здоровью населения. Таковы данные исследование немецкого Федерального ведомства по охране окружающей среды (UBA), утверждает https://www.dw.com
Тут стоит отметить, что на возобновляемые источники в Германии уже приходится более 40% всего объема вырабатываемой электроэнергии. Остаётся только снять шляпу перед немцами.
С открытыми картами
О том каковы наши ресурсы по солнцу и как его использовать наглядно представляет «Атлас солнечных ресурсов Казахстана» созданный в рамках проекта Министерства энергетики Республики Казахстан и программы развития ООН (ПРООН) «Оказание поддержки правительству Республики Казахстан в реализации концепции перехода к зеленой экономике и институционализации программы партнерства «Зеленый Мост».
Сам Атлас разработан компанией «Sapa Pro&Tech».
Он представляет собой 4 типа карт.
1. Солнечные ресурсы - Представлены карты показателей солнечной радиации (прямая, рассеянная, суммарная и т.д.) построенные на основе климатических баз, находящихся в открытом доступе (NASA SSE, Sustainable Buildings, SARAH-Е)
2. Климат - Представлены карты основных метеорологических характеристик РК (температура воздуха, температура подстилающей поверхности, облачность, атмосферные осадки, альбедо и т.д.)
3. Факторы размещения сетевых объектов солнечной энергетики - карты факторов, влияющих на возможность строительства солнечных электростанций (особо охраняемые природные территории, инфраструктура и др.)
4.Объекты солнечной энергетики - карты с действующими и проектируемыми объектами солнечной энергетики; линий электропередач.
Например, согласно карте номер 4, в Казахстане действующие солнечные электростанции СЭС и проектируемые в основном расположены на юге и юго-западе страны. А также в Акмолинской области, ВКО, и в Карагандинской.
Это понятно с помощью карты 1 - именно на юге и юго-западе суммарная радиация на горизонтальную поверхность (источник - NASA SSE), достигает максимальных величин: от 1500 - 1650 и выше кВт∙ч/м²/год.
Атлас удобен и доступен даже для дилетантов в энергетике, к примеру, журналистов. С его помощью, (нужно зарегистрироваться на http://atlassolar.kz) можно получить исчерпывающую информацию о любой точке РК на предмет пригодности построения там СЭС - начиная от уровня солнечной радиации и заканчивая наличием поблизости особо охраняемых или заповедных зон. Если кратко, то небольшие СЭС, к примеру, для своего дома или для всего отдаленного села, куда транспортировка электроэнергии по ЛЭП абсолютно убыточна, можно создавать почти везде.
Есть такая станция
А теперь к самим действующим объектам – в 2012 в Кордайском районе Жамбылской области была введена в эксплуатацию первая в Казахстане промышленная солнечная электростанция – СЭС «Отар», мощностью 7 МВт, стоимостью $1.5 млн, инвестором которой выступило частное ТОО «КазЭкоВатт». Через три года в той же Жамбылской области, но в Жуалынском районе была запущена первая очередь гораздо более мощной станции – «Burnoye Solar-1», мощностью 50 МВт. И это была тогда самая крупная в Центральной Азии солнечная электростанция.
Одной из первых введена в действие СЭС мощностью 418,6 кВт, расположенной в с. Кейден, Жанакорганского района Кызылординской области. Мощность небольшая, зато она первая, где использовались фотоэлектрические модули казахстанского производства KazPV. Кстати, в конце 2012 года в Астане был запущен завод по производству фотоэлектрических модулей - ТОО «Astana Solar», «дочка» «Казатомпрома. И только на казахстанском кремнии.
С тех пор появились несколько СЭС мощностью 50-100 мВт. Всего в перечень Минэнрго на 13.02.2020 входят 10 уже действующих солнечных электростанций. Сегодня крупнейшей в Центральной Азии считается SES Saran мощностью 100 мегаватт. Ее запустили в январе 2019 в городе Сарань, Карагандинской области. Проект стоимостью $137 млн был реализован за счет частных инвестиций и заемных средств ЕБРР. По данным https://inbusiness.kz, он был реализован силами международной команды инвесторов и специалистов из Германии, Чехии и Словакии. 307 тысяч фотоэлектрических панелей, установленных на площади в 164 гектара, преобразуют «солнечные зайчики» в электрическую энергию Ее мощности хватит, чтобы обеспечить электричеством десять таких же городов как Сарань (50000 тыс. населения).
Посол Германии в Астане Тило Клиннер напомнил на презентации, что проект берет свое начало с Международной выставки Экспо-Астана – 2017. Тогда в рамках выставки был подписан меморандум между акиматом города Сарани и ТОО SES Saran о взаимном сотрудничестве. Немецкие инвесторы в лице немецкой компании Goldbeck Solar совместно с партнерами из Словакии и Чехии построили станцию за рекордный срок - полгода.
В 2018 году в Мангистауской области в селе Батыр Мунайлинского района построили первую СЭС, 90% комплектующих которой произведены в Казахстане. Солнечная электростанция заработала на площади 36,05 га. Стоимость проекта - 1,2 млрд. тенге. Проект профинансирован за счет Единой программы поддержки и развития бизнеса «Дорожная карта бизнеса 2020». Мощность – 2 МВт. Для работы электростанции установили более 8000 солнечных панелей в 39 рядов, которые произведены в Казахстане. Новый объект обеспечит экологически чистой электроэнергией около 300 домов.
В настоящее время идет реализации еще около 15 проектов СЭС, максимальная мощность -100 мвт.
И в заключение напомним, что общий потенциал выработки солнечной энергии в республике оценивается специалистами в 2,5 млрд кВт/ч в год. Так что есть куда выгодно вложить свои деньги инвесторам, в том числе иностранным.