Ученые заявляют, что Солнце в ближайшие 5 млрд лет не погаснет, и у человечества достаточно времени, чтобы максимально использовать его ресурсы.
Солнечная генерация не подразумевает расход какого-либо вида топлива, технология исключает выбросы парниковых газов, что благоприятно отражается на окружающей среде, поскольку получение электричества таким способом не приводит к загрязнению воздуха.
В результате анализа данных научной библиотеки Research Gate с 2019 года по 2023 год отраслевые эксперты сделали вывод, что ученые из разных стран мира, в том числе из России, проявляют серьезный интерес к солнечной энергетике. Исследования ведутся по следующим направлениям: разработка в области материалов, конструкций, накопление и хранение энергии, системы слежения, плавучие сооружения, применение в сельском хозяйстве и цифровые технологии.
Россия располагает внушительной теоретической научной базой солнечных технологий, которую можно воплотить на практике в реальных проектах в ближайшей перспективе, отмечают эксперты.
Снижая себестоимость производства
Объекты солнечной энергетики могут располагаться в непосредственной близости с жилыми домами, а ее интеграция в энергосистему позволяет обеспечить надежность электроснабжения, заместить локальные энергодефициты там, где нет крупных производств и потребителей электроэнергии, а плотность населения невысока.
Солнечная энергетика заменяет в сети выработку топливной генерации и каждый киловатт-час солнечной электроэнергии сокращает выбросы СО2 на 358 грамм. Например, Орская СЭС имени А. А. Влазнева в Оренбуржье — одна из крупнейших солнечных электростанций в Российской Федерации (40 МВт), с момента её пуска в 2015 году выработано 50 млн кВт·ч электроэнергии. Это позволило сэкономить 12,5 т условного топлива и снизить на 85 т годовой объем выброса вредных веществ в воздушный бассейн Орска.
Снижение себестоимости производства электроэнергии с помощью Солнца позволяет предприятиям совмещать понижение углеродного следа с уменьшением расходов на электроэнергию. При расчете окупаемости солнечной электростанции учитываются такие параметры, как текущая стоимость электроэнергии и инсоляция — облучение поверхностей солнечным светом.
В регионах с высокими ценами на электроэнергию солнечная энергетика относится к энергосберегающим технологиям, позволяя заместить до 30% потребления из сети.
Достоинство солнечных батарей заключается ещё и в том, что там нет механических подвижных элементов, подверженных износу и, как следствие, снижению коэффициента полезного действия, который составляет более 20%. Срок службы солнечных батарей довольно большой — более 20 лет.
Завод по производству солнечных ячеек и модулей «Хевел»
Первое место в России по совокупному объему построенных в стране солнечных электростанций занимает предприятие «Хевел», расположенное в городе Новочебоксарск (Чувашская Республика). Это единственный в РФ и крупнейший в Европе завод полного цикла по производству гетероструктурированных солнечных ячеек и модулей в промышленном
масштабе.
Гетероструктурированные солнечные элементы — это тип фотоэлектрического устройства, в котором используется гетеропереход, представляющий собой соединение между двумя различными полупроводниковыми материалами, для преобразования солнечного света в электричество. Такие устройства обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными солнечными элементами, включая повышенную эффективность, улучшенное поглощение света и лучшее разделение носителей заряда. Они могут быть гибкими и легкими, что расширяет их применение в различных областях.
Российская технология производства солнечных элементов обладает наибольшим потенциалом снижения стоимости производимой электроэнергии по сравнению с другими кремниевыми технологиями, включая сегмент высокоэффективных, отмечают эксперты Ассоциации развития возобновляемой энергетики.
«Хевел» вдвое увеличит производственные мощности
В 2023 году завод «Хевел», как сообщили на предприятии, отгрузил продукции на 16,3 млрд руб., что на 62% превышает показатели 2021 года. Экспорт оборудования для солнечной энергетики за прошлый год составил около 40% от общего объема отгруженного товара. Продукция компании поставлялась как для строительства солнечных электростанций в регионах России — Бурятию, Калмыкию, Чечню, Забайкальский край, Астраханскую, Московскую и Омскую области, так и в страны СНГ, а также Юго-Восточной Азии и Южно-Африканскую Республику.
Портфель проектов «Хевел» в России составляет 1,1 ГВт, портфель международных проектов — 316 МВт. Общая мощность построенных СЭС — 711,5 МВт.
Собственное высокотехнологичное производство полного цикла на территории России позволяет предприятию быть независимыми и иметь устойчивые позиции как на российском, так и международном рынках.
Планируется, что мощности завода «Хевел» будут увеличены почти вдвое. Здесь ведётся модернизация, которая позволит поднять производительность завода с 340 до 670 МВт солнечных ячеек и модулей в год и повысить эффективность выпускаемой продукции.
Сеть солнечных электростанций в Краснодарском крае
Специалисты «Хевел» построят в Краснодарском крае сеть солнечных электростанций в декабре 2025 года. Этот проект оценивается в 15 млрд рублей. Суммарно будет введено в эксплуатацию 33 солнечные станции в Северском, Лабинском, Мостовском районах, а также в Армавире, они будут вырабатывать 160 МВт электроэнергии.
Первые девять объектов мощностью 44,1 МВт уже введены в эксплуатацию в Лабинском районе и начали поставлять электроэнергию в сентябре 2023 года. Еще 9 СЭС запустят в 2024 году в Северском районе. Каждая из них имеет мощность 4,9 МВт. Помимо этого, два объекта возводят в Тихорецком районе, установленная мощность — 9,98 МВт и 6 МВт.
Благодаря этим станциям на Кубани упадет энергодефицит, повысится надежность электроснабжения потребителей, также будут компенсироваться потери при передаче электричества.
Ввод в эксплуатацию объектов солнечной генерации обеспечит выработку чистой электроэнергии около 212 млн кВт·ч в год, что, в свою очередь, позволит ежегодно сокращать выбросы СО2 на 70 тыс. тонн.
Электроэнергия от солнечных электростанций будет поступать в единую энергосистему региона, а затем распределяться по потребителям, рассказали в министерстве ТЭК и ЖКХ Краснодарского края.
Важной особенностью строительства солнечных электростанции специалистами «Хевел» является тот факт, что они используют исключительно российские разработки и оборудование, отмечают эксперты.
Развитие отрасли на Юге России
Южные регионы России стали одной из главных площадок для развития солнечной энергетики. Группой компаний «Хевел» реализовано много проектов на юге России, их общий объем превышает 500 МВт. Кроме Краснодарского края построены крупные сетевые СЭС в Астраханской, Ростовской, Волгоградской областях, в республиках Адыгея, Чечня, Калмыкия,
Дагестан.
До недавнего времени в числе лидеров по вводу в строй солнечных электростанций на Юге России были Астраханская область — 13 ед., Калмыкия — 3 ед., Волгоградская область — 6 ед., Крым — 6 единиц.
На первые позиции по развитию солнечной энергетики стремятся выйти Ростовская область в Южном федеральном округе, которая является лидером ветряной энергетики на Юге России, а также Кубань. В Северо-Кавказском федеральном округе — Ставрополье.
Специалисты «Хевел» отмечают, что для развития солнечной энергетики подходят не только южные регионы России, но и большая часть Урала, Сибири и Дальнего Востока.
Производство компонентов для солнечной энергетики «Энкор»
В конце января 2024 года было запущено в строй ещё одно крупнейшее в России производство компонентов для солнечной энергетики. Речь идет о предприятии «Энкор», расположенном в Калининградской области на территории индустриального парка «Черняховск». В третьем квартале 2024 года запланирован запуск второго, завершающего участка по выпуску фотоэлектрических преобразователей.
Проект является самым масштабным из реализованных в Калининградской области за последние десять лет. Производство позволит ежегодно выпускать свыше 200 млн кремниевых пластин.
Промышленный комплекс по производству кремниевых пластин для солнечных батарей является одним из крупнейших в России. Завод спроектирован и построен за два года. Суммарные частные инвестиции составляют 30 млрд рублей. Этот проект был реализован при поддержке Фонда развития промышленности.
Производственный комплекс «Энкор» позволяет выращивать слитки и производить пластины монокристаллического кремния для солнечных ячеек суммарной мощностью до 1,3 ГВт в год.
Сопредседатель Ассоциации развития возобновляемой энергетики Виктор Вексельберг полагает, что завод в Калиниградской области станет крупнейшим производителем компонентов для солнечной энергетики в Евразийском экономическом союзе. Продукция завода защитит отрасль от конъюнктурных колебаний и откроет дополнительные перспективы развития, подчеркнул Вексельберг. Он считает, что солнечная энергетика может стать гармоничным и быстрым решением проблемы энергодефицита в активно развивающихся промышленных центрах — в том числе на Дальнем Востоке.
Фермерская СЭС в Сибири
Пилотный проект с использованием энергии солнца запущен в фермерском хозяйстве Виталия Капсаргина в Бейском районе (Республика Хакасия). Специалисты компании «Россети Сибирь» предложили внедрить альтернативную схему электроснабжения за счет собственных средств, заработанных на дополнительных услугах, чтобы на деле продемонстрировать эффективность работы возобновляемых источников энергии. И уже в августе 2023 года установили солнечную электростанцию в животноводческом хозяйстве, сообщило агентство новостей «Хакасия Информ».
Проект разработала дочерняя компания «ЭСК Сибири» с учётом потребностей фермерского хозяйства, длительных сроков работы и жёстких условий эксплуатации, в том числе климатических. Всё установленное оборудование — солнечные панели, система накопления и преобразования солнечной энергии в электрическую — отечественного производства.
Вопрос экономики внедрения возобновляемых источников энергии специалисты рассматривали как основной. Использование микрогенерации в фермерском хозяйстве позволило энергетикам сократить реальные расходы в четыре раза: затраты на строительство трехкилометровой линии 10 кВ и установку трансформаторной подстанции могли бы обойтись в 10 млн рублей.
В пользу солнечного энергоснабжения говорит и факт стабильной работы станции при высоких и низких температурах. Доволен и сам фермер: Виталий Капсаргин рассказал, что при использовании солнечных панелей насос стабильно качает воду для скота, а также есть электричество в доме в необходимом объёме.
Генерация солнца — одна из альтернатив энергоснабжения крестьянских хозяйств
Министр сельского хозяйства и продовольствия Хакасии Сергей Труфанов отметил, что министерство разработало программу компенсации части затрат еще три года назад, но она не нашла широкого отклика у фермеров.
Экономика диктует свои правила, поэтому необходимо вести более детальную работу среди крестьянских фермерских хозяйств, объекты которых значительно удалены от линии электропередач, сообщил Сергей Труфанов. Он также отметил, что сегодня все убедились в том, что генерация Солнца и есть одна из альтернатив энергоснабжения хозяйств.
Работу установки постоянно контролируют специалисты «Россети Сибирь». В светлое время суток солнечная станция вырабатывает до 8 кВт·ч, а зимой (с ноября по январь) до 5 кВт·ч. Этого оказалось вполне достаточно для хозяйства. За полгода фермер использовал 840 кВт·ч, при этом функционировали бытовая техника и насос.
Положительную оценку использования солнечной электростанции дают сами фермеры — потенциальные пользователи солнечной генерации для энергоснабжения своих объектов, удаленных от действующей сети.
Фермер из Бейского района Геннадий Иванов рассказал, что прежде за зиму менял по три генератора. Они либо сгорали, либо бензин замерзал. Ежедневно нужно использовать минимум 6 литров бензина. После того, как фермер поставил солнечную станцию, он бесперебойно получает электричество, за которое больше не платит. Геннадий Иванов также высоко оценил удобство использования мобильного варианта солнечной электростанции, которую можно перевозить с одного места на другое.
Фермеры отмечают, что для них удобно, когда можно выбрать солнечную электростанцию разной мощности, и при необходимости можно поставить станцию 15–20 кВ. А самое важное, что с приобретением станции готово помочь правительство, сообщил фермер из Аскизского района Лаврентий Ивандаев.
В текущем 2024 году есть все предпосылки для масштабирования проекта на других территориях Республики. Министерство сельского хозяйства и продовольствия Хакасии предусмотрело компенсацию части затрат на установку солнечных станций до 95%.
