Cолнечные батарейки

В апреле в нашей полосе начинается период максимальной солнечной активности, которая во многих странах уже давно воспринимается не только как альтернативный, но и  как основной источник энергии. В Удмуртии тоже изучают возможности использования солнечной энергии, но у нас солнце хоть и светит, но не греет.

Восемь солнечных лет

Проектирование и монтаж систем использования солнечной энергии в Удмуртии предлагают многие компании, торгующие энергетическим оборудованием. Ни для одной из них продажа энергии солнца не является основным источником дохода, хотя в целом специалисты считают это направление перспективным даже в нашем не очень солнечном крае. 

«В нашей республике достаточно солнца, — говорит главный инженер ООО «УралПромКомплект» Владимир Марченко. – В году 8760 часов, из них ровно половина, то есть 4380 часов, приходится на дневное время суток. Из них в Удмуртии 1661 час активного солнца – это 38% дневного времени. Конечно, это меньше, чем в южных регионах, где активное солнце светит 55-60% дневного времени, но почему бы и у нас этот ресурс не использовать с максимальной эффективностью».

Желающих использовать энергию солнца, по словам Владимира Марченко, в Удмуртии пока находится немного – продавцы солнечных коллекторов проектируют всего по одной-две системы в год. Почему так мало, стало ясно из расчетов по проекту системы горячего водоснабжения для семьи из пяти человек, которыми поделился с СД Владимир Марченко.

«С одного квадратного метра солнечного коллектора в наших природно-географических условиях можно получить в среднем 4 кВт/ч тепловой энергии, – объясняет эксперт. – Для того чтобы нагреть воду для пятерых человек, исходя из европейской нормы в 70 литров на человека, то есть 350 литров, необходимо около 32 кВт/ч в сутки. С этим справится солнечный коллектор из четырех пластин. Установка полностью покроет потребность семьи в горячей воде с мая по август».

На подогрев воды с помощью электричества, 1 кВт/ч которого стоит 2,2 рубля, той же семье пришлось бы тратить 2112 рублей в месяц, то есть экономия от использования в течение четырех месяцев бесплатной энергии солнца составляет почти 8,5 тысячи рублей. Если сравнивать с газовым котлом, использование которого для обогрева воды обходится в 273 рубля в месяц, солнечный коллектор за четыре месяца сэкономит семье 1092 рубля. Цифра поскромнее, но для расчета окупаемости альтернативных энергосистем берут, как правило, именно ее, поскольку в большинстве случаев для отопления и подогрева воды в коттеджах используется именно газ.

Комплект оборудования для солнечного коллектора, в который входят пластины, бойлер, насосные трубы, контроллер и т.п., для проекта, о котором рассказал Владимир Марченко, стоит 106 тыс. рублей. По подсчетам СД, он окупится только за восемь лет, и то в идеале – если все эти годы с мая по август будет солнечно. А учитывая, что с сентября по апрель в нашей полосе на погоду рассчитывать не приходится и без газового котла в коттедже все равно не обойтись, выходит, что толку от солнечного коллектора и вовсе мало.

40 тысяч холодных лет

Тем не менее отдельные энтузиасты продолжают экспериментировать с энергией солнца, сочетая ее с использованием традиционных источников. Такой эксперимент в прошлом году запустило ООО «Удмуртские коммунальные системы» на одной из ижевских ЦТП – возле Центрального республиканского стадиона.

«Изначально перед нами ставилась задача понять, сколько тепловой энергии можно получить от использования солнца в условиях Удмуртии, – рассказывает руководивший реализацией проекта инженер Андрей Осмачко. – Мы понимали, что  невозможно только за счет альтернативного источника обеспечить горячей водой весь микрорайон. Поэтому на базе солнечных коллекторов мы собрали лабораторно-экспериментальную установку, которая интегрирована в оборудование ЦТП и используется в качестве дополнительного нагревателя в системе горячего водоснабжения».

На крыше ЦТП установлено пять тонких пластин площадью 2 кв.м и весом чуть более 50 кг каждая. Чтобы «поймать» максимум солнца, они стоят под наклоном 56 градусов – угол наклона равен географической широте Ижевска. Внутри сделанных из анодированного алюминия и покрытых градостойким стеклом пластин находятся тонкие капилляры, по которым движется вода. Здесь она нагревается от солнца, и затем уже теплая поступает в бойлеры ЦТП, где доводится до нормативной температуры с использованием традиционного топлива – газа.

«Наибольшую эффективность установка показывает с апреля по октябрь, особенно в дни летнего солнцестояния, когда солнце достигает максимально высокой позиции, – говорит Андрей Осмачко. – На установку влияют и другие параметры, например, температура окружающей среды. Положительного эффекта можно добиться уже тогда, когда она выше всего на три градуса температуры холодной воды. То есть при температуре воды в 9 градусов коллектор начинает работать при 12 градусах на улице. Конечно, температура холодной воды в разное время года тоже разная: зимой – это 5-6 градусов, летом –  до 14 градусов. Осенью установка автоматически отключается, когда температура на улице становится ниже температуры воды».

Итоги прошлого солнечного сезона, с учетом всех влияющих на эффективность установки климатических факторов, оказались весьма скромными. «Мы пытались нагреть холодную воду до 30 градусов, — рассказывает Андрей Осмачко. — Нам удалось добиться пропускной способности 330 литров воды в час и получить от использования установки 0,1 ГДж энергии».

По подсчетам СД, для получения такого объема энергии требуется всего 2,6 кубометра природного газа. То есть по ценам 2009 года, используя энергию солнца на одной из ЦТП, «Удмуртские коммунальные системы» сэкономили примерно 4-5 рублей. Притом что установка солнечного коллектора обошлась предприятию примерно в 200 тыс. руб. Такими темпами окупаемость проекта может составить 40 тыс. лет.

«Мы не вели расчет самоокупаемости нашей лабораторно-экспериментальной установки, – признается Андрей Осмачко, –поскольку доработки потребовали дополнительных вложений. Думаю, что все же в процессе эксплуатации она окупится. А через 5-6 лет, когда технологии станут дешевле, эта тематика разовьется».

«Если взять усредненные цифры для подобных установок, то срок их окупаемости – в пределах 14-15 лет, – говорит идейный вдохновитель проекта, экс-генеральный директор ООО «УКС» Сергей Трухин. – В европейских странах технология использования солнечной энергии давно распространена, солнечные панели на крышах домов там уже никого не удивляют. Однако наши инвесторы сегодня не заинтересованы вкладывать свои средства в альтернативные источники энергии. Их интересует невысокая цена технологий, их быстрая окупаемость и конкретный эффект».

Миллионы солнечных крыш

Рано или поздно, конечно, окупаются любые вложения, но вкладывать деньги в проекты длиной в несколько тысяч лет в России пока, действительно, не спешат. За год в стране изготавливается 5-6 МВт солнечных батарей, а продаётся на внутреннем рынке не более 150 кВт.

В мире объем используемой солнечной энергии составляет более 500 МВт. Наибольшее распространение солнечные коллекторы имеют, конечно, в солнечных странах. Там с их помощью получают не только тепловую, но и электрическую энергию. Например, в Португалии два года назад соорудили исполинский массив из 52 тысяч солнечных батарей. Электростанция, занимающая площадь 60 гектаров, вырабатывает 11 МВт энергии и обеспечивает светом 8 тыс. домов. На Кипре на каждого жителя приходится 0,8 кв.м солнечных батарей, в Израиле – 0,6, в США – 0,4. И окупаемость их везде невысока – по разным оценкам, от 7-8 до 14-15 лет.

Во многих странах использование энергии солнца поддерживает государство. Первый подобный проект был принят еще в 1990 году в Германии: там государство компенсирует владельцам домов и офисов до 70% затрат на «соляризацию», освобождает их от части налогов и покупает вырабатываемую с помощью солнца электрическую энергию по 80 евроцентов за кВт/ч, а затем продает самим же владельцам солнечных коллекторов по 20 евроцентов. Сначала этот проект назывался «1000 солнечных крыш»,  впоследствии был переименован в «2000 солнечных крыш», затем аналогичные проекты появились во всех странах Евросоюза, в Японии, США, Монголии – их названия различаются только числом солнечных крыш.

Государства на таких проектах не зарабатывают, они преследуют иную цель – повышение энергоэффективности. Финансируя такие программы, многие страны мира добиваются экономии традиционных источников энергии – ведь ученые с каждым годом все настойчивее напоминают, что нефть, газ, уголь и прочие энергоресурсы небесконечны.

В России об энергоэффективности тоже в последнее время много говорят. Но способа заставить конечного потребителя забыть о такой понятной вещи, как сиюминутная выгода, и задуматься о таких абстракциях, как будущее Земли и человечества, пока не придумали.

Между тем продавцы солнечной энергии считают, что велосипед изобретать не надо. «Государство должно быть заинтересовано в поддержке таких технологий для использования населением, — говорит Владимир Марченко, – и сделать так, чтобы людям это было выгодно».

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.