Деловая слава России


Новости



МЕЖОТРАСЛЕВОЙ АЛЬМАНАХ

Свежий номер альманаха, Архив номеров, Подписка на альманах, Реклама в альманахе, Контакты


АКТУАЛЬНАЯ ТЕМА



Опрос

Нужно ли стремиться вернуть в Россию учёных, уехавших жить и работать за границу?
Да, не стоит упускать умных и талантливых людей
Скорее да, но вряд ли наше государство сможет обеспечить им заграничный уровень жизни
Скорее нет, лучше обеспечить хорошие условия тем, что ещё не уехали
Нет, лучше вложить средства в воспитание и развитие молодых учёных
Другое








Деловая слава России » Промышленность » Проблемы солнечной энергетики

Промышленность: Проблемы солнечной энергетики - 13-02-2016, 12:11

 

 

Гамзат Магомедович ГАМЗАТОВ

академик инженерной академии

России Кафар Гашимович МАГОМЕДОВ

главный эксперт Филиала ОАО «РусГидро» — «Дагестанский филиал», кандидат технических наук

 

ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В ДАГЕСТАНЕ 

 

Республика Дагестан располагает богатыми ресурсами возобновляемых источников энергии (ВИЭ), особенно в области солнечной энергетики. На большую часть территории республики приходится более 285 солнечных дней в год. Проведенные исследования показали, что в высокогорных районах за счет солнечной энергии можно обеспечить до 70 процентов годовой потребности в энергии в быту населения

 

 

Характерной особенностью для Дагестана является наличие большого количества мелких потребителей энергии, удаленных от источников и центров распределения энергии, – это хутора, фермы и другие крестьянские хозяйства. Строительство линий электропередач таким потребителям экономически невыгодно, а зачастую и технически затруднено в связи с трудными природными климатическими условиями. Специфика использования солнечной энергии очень хорошо соответствует этим особенностям. Результаты исследований прошлых лет показывают, что первоочередными направлениями применения солнечной энергии в республике являются жилищно-коммунальное теплоснабжение и горячее водоснабжение в населенных пунктах, где отсутствуют местные топливно-энергетические ресурсы; теплоснабжение и горячее водоснабжение объектов курортного назначения, туристических баз, кемпингов; теплоснабжение автономных потребите лей в районах отгонного животноводства и летних пастбищ, пограничных за- став, геологических партий. Практический опыт региона по производству чистой солнечной энергии является показательным и имеет огромный потенциал роста для тиражирования.

 


Первые шаги в этом направлении были сделаны ОАО «Дагэнерго». С  привлечением ученых Дагестанского научного центра Российской академии наук (ДНЦ РАН) внедрены в частном секторе 5 солнечных водонагревательных установок в горных районах республики [2]. Первая в Дагестане солнечная электростанция общей мощностью 18 кВт построена  ООО «МЭК-ИНЖИНИРИНГ» на кровле гимназии имени М. Гамзатова в городе Махачкала для электроснабжения гимназии и в качестве учебной базы лаборатории ВИЭ гимназии. Она начала свою работу в марте 2013 года и по настоящее время выработала более 25 тысяч кВт/ч. Оборудование автономной солнечной электростанции немецкой фирмы XANTREX XW-SCP состоит из контроллера XANTREX XW-MPPT60-150, солнечного модуля TCM-210C, инвертора XANTREX XW6048 и батареи АКБ 12В 150А. Построена первая солнечная электростанция очень быстро – за 2 месяца – и работает автономно без обслуживающего персонала. Гарантийный срок эксплуатации – 25 лет.

 


2 декабря 2013 года на берегу каспийского моря, в 2,5 километрах от окраины города Каспийска, введена в эксплуатацию самая крупная солнечная электростанция на территории Российской Федерации мощностью 1000 кВт с выходным напряжением 0,4 кВ. Пошла первая в истории «зеленая» энергия в сеть потребителям Дагестана. Фотоэлектрические модули с напряжением постоянного тока 30,8 Вольт и мощностью 255 Вт конструктивно установлены на поверхности земли. Инверторы мощностью 20 кВт предусмотрены со степенью защиты IP64, IP65 и с выходным напряжением переменного тока 400 Вольт. Комплексной поставкой оборудования занималась немецкая фирма из Гамбурга «ENERPARC». Заказчиком проекта также является ООО «МЭК- Инжиниринг». В настоящее время солнечная электростанция работает без обслуживающего персонала со среднемесячной выработкой 104 тысяч кВт/ч.  Строительство электростанции продолжалось 6 месяцев, монтаж электрооборудования выполнен за 2 недели. Гарантийный срок эксплуатации – 25 лет. Кроме того, еще две солнечные электростанции мощностью соответственно 5 кВт и 10 кВт построены в 2013 году ООО «МЭК-Инжиниринг» в частном секторе.



С момента введения в эксплуатацию в 2013 году и по настоящее время солнечные панели электростанций, построенных в Дагестане, выработали более 3500 тысяч киловатт-часов электроэнергии, что позволило предотвратить выброс более 2,2 тысяч тонн углекислого газа. При выработке аналогичного объема энергии традиционными способами весь этот объем углекислого газа, вызывающий парниковый эффект, осел бы в атмосфере. В пригороде Каспийска начато строительство солнечной электростанции мощностью 4 МВт. В соответствии с планом перспективного развития солнечной энергетики Дагестана на ближайшее время запланировано строительство двух крупных электростанции в высокогорном Хунзахском районе мощностью 25 МВт и 20 МВт. Также намечено строительство ряда частных электростанций с использованием солнечной энергии.

 

 


Несмотря на очевидные достоинства возобновляемых источников энергии, доля их применения, в частности солнечной энергетики, составляет около 0,5% при производстве электроэнергии и порядка 2% при производстве тепла [3, 6, 7]. В настоящее время Россия обладает передовыми технологиями по преобразованию солнечной энергии в  электрическую. Есть ряд предприятий и организаций, которые разработали и совершенствуют технологии фотоэлектрических преобразователей: как на кремниевых, так и на многопереходных структурах. Также есть ряд разработок использования концентрирующих систем для солнечных электростанций. Однако отсутствие господдержки и прежде всего «зеленых тарифов» не позволяет наращивать темпы развития ВИЭ в стране и придать этому направлению энергетики системный характер наращивания мощностей.

 

 


Основоположник идеи «зеленого тарифа», депутат парламента Германии Ханс-Йозеф Фелл, анализируя глобальные тенденции развития индустрии солнечной энергетики и их влияние на перспективы развития проектов солнечной энергетики в СНГ и Восточной Европе, отметил, что солнечная энергия имеет огромный потенциал для будущего энергоснабжения в этих странах. Господин Фелл убежден, что для успешной реализации проектов по возобновляемой энергетике необходимы несколько условий, среди которых установление «зеленого тарифа», обеспечение доступа  к сетям и покупка произведенной с помощью ВИЭ электроэнергии сбытовыми или сетевыми компаниями. Действительно, альтернативная и в частности солнечная энергетика в мире развиваются бурными темпами. Всем известны названия мировых программ развития солнечной энергетики: в Германии – «Сто тысяч солнечных крыш», в США – «Миллион солнечных крыш». Китай, не так давно вышедший на рынок солнечной энергетики, начинает вплотную приближаться к лидерам, по крайней мере в объемах производства продукции для солнечной энергетики.

 

 

В России кроме принятия ряда деклараций о важности развития этой отрасли и разработки нескольких проектов по созданию генерирующих мощностей на основе фотовольтаики, почти никаких сдвигов нет. За исключением недавно запущенного в Белгородской области первого в России проекта по генерации энергии на солнечных модулях и ее подаче непосредствен- но в сеть. Мощность  пилотного  проекта невелика – всего 100 кВт. В России практически не производятся необходимые компоненты для строительства солнечных электростанций. С 2001 года в стране отсутствует собственное производство чистого кремния. Компания «Нитол», официально объявившая в январе 2008 года о начале промышленного производства кремния «солнечного качества», до сих пор не может выйти за рамки объема опытного производства. Остальные проекты пока остаются на уровне теоретических разработок. Организованная недавно Кремниевая ассоциация имеет амбициозные планы по созданию крупного производства кремния в Ростовской области, но не располагает средствами для его реализации. Кроме того, для сборки кристаллических модулей требуется специальное стекло с низким содержанием железа, которое в России не производится. В стране низкое качество изготовления ламинирующих материалов. Специальный алюминиевый профиль, особые контактные коробки с байпасными диодами, провода с герметичными разъемами, опорные конструкции, коммутационные блоки, grid-tie (грид тай), инверторы – ничего из этих необходимых компонентов для строительства солнечных электростанций в России также не производится. Автономные солнечные электростанций, несомненно, нашли бы своего потребителя в нашей стране, но, к сожалению, для них мы не изготавливаем современные аккумуляторы и контроллеры заряда. Если необходимые компоненты не производятся в России, то их можно покупать за границей, а при наличии большого спроса организовать производство в нашей стране, но в таком случае в силу вступают в силу законодательно-бюрократические ограничения. В России нельзя поставлять электроэнергию в сеть без соответствующих разрешений монополистов. Это уголовно наказуемое дело. Иными словами, ни частному лицу, ни организации нельзя поставить солнечную электростанцию наподобие того, как это делает вся Европа, Америка и Япония. Также запрещено продавать энергию в национальную сеть по повышенному тарифу, а потреблять – по обычному. Получается, у компаний отсутствует стимул развивать солнечную энергетику за счет собственных сбережений.

 


Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009 года уже прозвали в народе «Законом о счетчиках». Он не внес существенных изменений по вопросам стимулирования развития фотовольтаики, и тем самым не оправдал ожиданий сообщества, близкого к проблемам развития солнечной энергетики. С 2007 года в Государственной Думе РФ не принято никаких решений по законопроекту о стимулирующих тарифах для альтернативной энергетики, хотя уже во многих субъектах РФ созданы как бюджетные, так и внебюджетные фонды энергосбережения по накоплению средств для финансирования проектов по альтернативной энергии. Пока эти средства не идут на финансирование проектов по альтернативной энергии. Основной документ, которого ждут участники рынка, – так называемый ДПМ (договор присоединения мощности) на возобновляемые источники энергии до сих пор не принят. Целый год он проходит стадии согласования, но для принятия этого постановления нужна политическая воля. Документом предусмотрено строительство на территории России 11 тысяч МВт мощности на возобновляемых источниках и 100 МВт установленных мощностей солнечной генерации. Определена цена стоимости 1 кВт для каждого вида ВИЭ. Государство своим постановлением гарантирует, что стоимость, потраченная на строительство этой электростанции, будет гарантированно возмещена в течение десяти лет равными долями. Но документа нет сегодня.

 


В этой связи вызывает интерес процесс развития солнечной энергетики в таком государстве как Швейцария, где практически весь цикл проблем, связанных с развитием и продвижением солнечной энергетики в стране, находится в ведении государства. В число основных направлений деятельности входят: отбор наиболее перспективных проектов; аккумулирование и распределение средств, предназначенных для финансовой поддержки НИОКР; организация информационных кампаний и образовательных программ для различных слоев населения, а также решение проблем, связанных со стандартизацией оборудования и установок. Объем финансирования НИОКР в этой сфере составляет более половины общих государственных расходов на исследования в области нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Создание Конфедерацией экономических стимулов для развития солнечной энергетики включает в себя такие меры, как предоставление правительственных льгот, субсидий и грантов, а также обеспечение (установление) цен, покрывающих издержки производства и гарантирующих определенную прибыль.

 



Опыт эксплуатации свидетельствует, что генераторы, использующие энергию солнца, уже в состоянии обеспечить энергопотребности по меньшей мере всех жилых зданий в стране.  Фотоэлектрические установки, располагаясь на крышах и стенах зданий, на шумозащитных ограждениях автодорог, на транспортных и промышленных сооружениях не требуют дополнительно- го выделения дорогостоящей сельскохозяйственной или городской территории.

 



В настоящее время на территории страны действуют более 3000 гелиоустановок на кремниевых фотопреобразователях мощностью от 2 до 300 кВт, которые вмонтированы на кры- шах и фасадах зданий. Каждая такая установка вырабатывает в год в сред- нем 2000-30000 кВт/ч электроэнергии, что достаточно для обеспечения бытовых нужд среднего швейцарского дома и может покрыть потребности средне- го предприятия в энергии на 50-70%. Дневной избыток энергии в летнюю пору направляется в электрическую сеть общего пользования. Зимой же, особенно в ночные часы, энергия может быть бесплатно возвращена владельцу гелиоустановки.

 

 

 

В районах альпийского высокогорья, где нерентабельно прокладывать линии электропередач, строятся автономные гелиоустановки с аккумуляторами. Так, автономная солнечная установка у поселка Гримзель дает   электроэнергию   для круглосуточного освещения автодорожного туннеля. Вблизи города Хур солнечные панели, смонтированные на 700-метровом участке шумозащитного ограждения автомагистрали, ежегодно дают 100 кВт электроэнергии. Аналогичные устройства мощностью 320 кВт, установленные по заказу фирмы Biral на крыше ее производственного корпуса в Мюнзингене, почти полностью покрывают технологические потребности предприя-тия в тепле и электроэнергии. В 2004 году при строительстве в Берне стадиона «Стад де Свисс» фирмой BKW-FMB были смонтированы крупнейшие в Швейцарии на сегодняшний день солнечные батареи, вырабатывающие 850 кВт электроэнергии. Эта компания готова предложить на рынок свой новый проект мощностью 1,3 мВт. Высокая активность федеральных научных организаций, выделение значительных бюджетных ассигнований дают основание полагать, что солнечная энергетика в Швейцарии достигла уровня экономической рентабельности и сможет составить конкуренцию энергетике на традиционных видах топлива. 

 

 

Использование потенциала солнечной энергии в нашей стране позволит не только сократить объемы потребления органических видов топлива, обеспечив надежность и независимость указанных районов от поставок топлива, но и снизить вредное воздействие энергетики на окружающую среду и улучшить качество жизни населения. Необходимость широкого развития солнечной энергетики в стране не вызывает сомнений. Для осуществления этого необходима целевая общероссийская программа со смешанным финансированием, государственной поддержкой в виде налоговых льгот и инвестиций и прежде всего принятие «зеленого тарифа». Основные проблемы развития солнечной энергетики в России и в частности в Дагестане:

 

 

1. Отсутствие политической воли в развитии использования возобновляемых источников энергии. Отсутствие заинтересованности правящих элит в развитии солнечной энергетики и невозможность внедрять новые технологии в регионах вследствие высокого уровня коррупции в бюджетной и инновационной сфере.

 

2. Отсутствие закона Российской Федерации, позволяющего частным производителям (генерирующим солнечную электроэнергию) продавать электроэнергию в оптовые сбытовые организации. В настоящее время любая продажа электроэнергии не специализированной генерирующей или распределяющей компанией является уголовно наказуемым деянием. Установление лимита 25 МВт для производителей электроэнергии как условия подключения к электрическим сетям не позволяет внедрять солнечные энергетические установки.

 

3. Неопределенность приоритетов государства по развитию солнечной энергетики по отношению к другим источникам энергии.

 

4. Отсутствие государственных мер, стимулирующих приобретение и использование солнечных установок населением и организациями (льготное кредитование, система учета электроэнергии, поступающей из частных солнечных станций, установок в электрические сети всех уровней).

 

5. Отсутствие общенациональной программы (социальная реклама, освещение в СМИ), популяризирующей использование солнечных модулей и генераторов в жилых домах (дачи, особняки, многоквартирные дома и так далее), офисных зданиях, для подсветки улиц, удаленных от энергосети объектов и так далее.

 

6. Среди утвержденных Министерством экономического развития Российской Федерации национальных технологических платформ отсутствует платформа, связанная с возобновляемыми источниками энергии.

 

7. Отсутствие отечественной научно- исследовательской, инновационной площадки в области новых технологий по фотоэлектричеству, фотовольтаике, глубокой переработке кварца и кремния. Такая площадка должна объединить не только научные институты и инновационный бизнес, но ещё и организационный, финансовый инструментарий развития отрасли. Только системный подход позволит уже сегодня предложить миру новые интеграционные технологии и возможности развития отрасли солнечной энергетики, технологические решения следующих поколений фотоэлектрических систем, финансовые возможности финансирования внедрения и использования созданных технологий и солнечных энергетических установок.

 

8. Отсутствие системы подготовки национальных кадров в области возобновляемых источников энергии. Само государство видит инвестиционные риски в развитии возобновляемой энергетики в связи с отсутствием квалифицированных кадров. Таким образом сформулированные выше проблемы позволяют сделать вывод, что Россия фактически выпала из общемирового перехода на альтернативные источники и что «энергетика будущего» формируется без нее. И такая ситуация на рынке возобновляемых источников энергии угрожает национальным интересам страны и ее безопасности.

 

Библиография:

 

1. Гамзатов Г.М., Магомедов К.Г. Перспективы перевода ТЭК РД на экологически чистые возобновляемые энергоресурсы, Межвузовский научно- тематический сборник, г. Махачкала, 1994 г.

2. Магомедов К.Г. Основные положения Программы развития электроэнергетики Северного Кавказа, материалы международной научной конференции посвященной 275-летию РАН и 50-летию ДНЦ РАН, Махачкала, 1999 г.

3. Андреев С.В. Солнечные электростанции – М.: Наука 2002

4. Hermann Scheer. The Solar Economy: Renewable Energy for a Sustainable Global Future.-2004, с. 368.

5. Mukund R. Patel .and Solar Power Systems: Design, Analysis, and Operation.-2005, с. 472.

6. Грабмайер И.Г. «Сименс». Дешевое изготовление качественного солнечного кремния и листового кремния для солнечных элементов. Труды 7 международной конференции по использованию солнечной энергии 9-12 октября 1990 г. Франкфурт, Германия.

7. Гвоздкова И.А., Паращук Д.Ю. Сол- нечная энергетика: подрастающий игрок. // Химия и жизнь. – 2007. №3 С.6-9.

8. Алферов Ж.И., Андреев В.М., Румянцев В.Д. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики. // Физика и техника полупроводников. – 2004. Т.38. № 8. С. 937-947

 


 

Другие новости по теме:


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.


АКТУАЛЬНО:

Календарь событий:

«    Сентябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30