Для Земли Солнце — мощный источник экологически чистой энергии. Оно дает нам необходимый свет и тепло. Благодаря развитию науки и промышленности появилась возможность обеспечивать человечество электричеством с помощью преобразования энергии Солнца.
Это отрасль всё больше набирает обороты и, согласно прогнозу Международного энергетического агентства, мощности по производству солнечной энергии превзойдут мощности по производству угля и газа уже к 2026 году. А Bloomberg Energy Finance прогнозирует, что к 2040 году солнце станет основным источником выработки электроэнергии во всем мире.
Солнечные панели не только производят электричество дружественным для окружающей среды способом, но и позволяют экономить расходы, связанные с потреблением электроэнергии.
И всё же до этого времени сохраняются определённые мифы и заблуждения относительно возможностей солнечной энергетики, особенно когда речь заходит о странах, расположенных в северных широтах. В этой статье мы постараемся их развеять.
Климат в Беларуси не подходит для солнечных батарей
Один из самых популярных мифов, связанных с использованием солнечной энергии в Беларуси, заключается в том, что солнце у нас светит не так часто. Многие считают, что зимой солнечные панели энергию не производят, а в другие времена года количества солнечных дней не хватает для того, чтобы обеспечить достаточную отдачу солнечной энергии.
Оказывается, все наоборот — в прохладное время солнечные панели работают более продуктивно. Конечно, в наиболее темные месяцы года объем произведенной энергии падает, потому что дни короче, но важно помнить, что для производства энергии постоянный солнечный свет не требуется. Энергия производится благодаря солнечному излучению, которое поступает на панели через облака. Даже в условиях облачности солнечные панели способны улавливать рассеянный свет, необходимый для выработки электроэнергии. Батареи функционируют и в полную луну: достигается около 2-3 % мощности. В зимние месяцы, когда произведенный объем находится в пределах 10 % от общего годового потенциала, этого всё равно достаточно, чтобы уменьшить общий счет за электричество!
Применение солнечной энергии достаточно распространено в странах с холодной пасмурной зимой: Германии (которая является лидером по количеству установленных батарей относительно численности жителей), Голландии, Великобритании, Дании. Например, в Германии, расположенной в одних широтах с Беларусью, количество пасмурных дней приблизительно такое же, как у нас.
В нашем климате период наиболее интенсивной выработки энергии приходится на период с марта по октябрь. Но даже снег не мешает существенно солнечным панелям, если их грамотно разместить.
В зимнее время можно также устанавливать панели не на крыше, а на стенах дома, что позволит собирать свет не хуже, благодаря явлению «рассеянного света». Однако вообще прекращать очистку снега также, безусловно, не стоит.
И всё же солнечная энергетика — это, возможно, для южных регионов Беларуси, но никак не северных
Конечно, есть разница по солнечной активности в северных и южных регионах Беларуси, отмечают эксперты, которые занимаются установкой солнечных панелей в нашей стране.
К примеру, есть на Полесье на берегу Припяти база отдыха, расположенная на острове. И она полностью автономная: потребности в электроэнергии обеспечиваются солнечной станцией, дизельный генератор подключается не часто.
Но есть примеры и на самом севере Беларуси — автономные охотничьи домики, которые расположены в глубине леса, и ближайшие линии электропередач в 5–10 км. И вот тут в помощь солнечные панели.
Один из домов — с небольшой солнечной энергосистемой — подходит для чисто летнего варианта, а у второго дома система побольше и она позволяет с ранней весны по глубокую осень жить автономно.
В Беларуси количество ясных дней в году колеблется от 30–35 на северо-западе до 40–42 на юго-востоке. Самый солнечный город в Беларуси – Брагин. В общей сложности открытое солнечное сияние продолжается от 1 730 до 1 950 часов в год. Почти половину «годового запаса» приносят май, июнь и июль, когда в безоблачном небе солнце светит до 16 часов в сутки.
Солнечная энергетика — это явно дорогое удовольствие
Лет 30 назад, когда солнечные панели только стали появляться, их цена была довольно высокой, солнечную энергетику отличали высокие капитальные затраты и цена за киловатт-час. Но со временем за счет развития технологий и масштабирования она стала значительно эффективнее и одновременно дешевле.
Теперь это доступная и понятная технология, которую выгодно применять и на уровне частных домов, и на уровне промышленного производства. Это можно проиллюстрировать на примере США. С 1977 по 2013 год в Америке стоимость 1 Вт солнечной энергии подешевела более чем в 100 раз.
Теперь затраты на приобретение солнечных панелей равноценны стоимости современного отопительного котла. Например, для частного дома среднего размера покупка и установка солнечной энергосистемы обойдется в среднем от 2 500 до 6 000 евро.
Что касается окупаемости солнечных станций, то это сложный вопрос. С ныне существующими в Беларуси тарифами на электроэнергию — около 12 лет, если же тарифы вырастут и станут среднеевропейскими, то 5-6 лет.
Гарантия эффективности наиболее качественных солнечных панелей составляет вплоть до 25 лет, что означает, что они сохраняют не менее 80 % своей мощности даже по истечении этого периода.
Здесь нельзя не сказать о такой составляющей солнечной энергосистемы, как аккумуляторы. Конечно, можно их и не использовать, тогда электроэнергия у вас будет только когда светит солнце. Но если ставить аккумуляторы, то можно солнечной энергией запасаться и использовать её ночью или в совершенно пасмурные дни.
Солнечную энергосистему установка АКБ удорожает, но и в этом направлении технический прогресс не стоит на месте и удельная емкость современных аккумуляторов тоже быстро растет, а их цена — падает.
Только за последние шесть лет в мире уже начали функционировать или находятся в стадии строительства огромные «супераккумуляторы» емкостью в 100 МВт и более. Самый известный пример — австралийская система Илона Маска, возведенная всего за 100 дней и позволившая снизить цену на электроэнергию в Южной Австралии в 14 раз.
И всё же мощности солнечных панелей не хватит для моего жилья
Как советуют эксперты, которые занимаются установкой солнечных панелей в Беларуси, перед покупкой важно оценить и прогнозировать необходимую производственную мощность системы, чтобы она соответствовала специфике вашего жилья.
Есть случаи, когда люди устанавливают устройства с чрезмерной мощностью производства, но в реальности используют только половину произведенной энергии. При оценке необходимого объема мощности важно обратить внимание на то, где будут находиться солнечные панели, на наличие каких-либо физических препятствий перед ними (деревья, дымоходы, другие здания).
Очень важно, насколько правильно солнечные панели установлены. Кроме того, прогнозируемые объемы производства следует сравнить с реальными данными о потреблении в жилье, чтобы видеть, какое количество энергии в будущем смогут обеспечить установленные солнечные панели и какая мощность системы необходима.
Как показывает опыт, в Беларуси солнечные энергосистемы в частных домовладениях становятся всё более популярными. Особенно если дом в отдалении от населённых пунктов, и тогда применение возобновляемых источников энергии становится единственно возможным. Есть немало садовых товариществ, где в принципе нет света. Там живут люди преклонного возраста в основном, и им не потянуть те суммы, которые требуются, чтобы провести электричество к дому.
Есть пример под Минском, где владелец дома прожил в нём 2 года без подведенного электричества. Летом он жил полностью за счёт солнечных панелей. Зимой солнца меньше: разница суточной выработки приблизительно в 8-10 раз ниже по сравнению с летом.
В таком случае при нехватке электроэнергии приходилось использовать дизельный генератор. Но даже если мороз -15 °C, но солнце ярко светит, солнечных батарей хватало.
А если есть возможности, прежде всего финансовые, то и без дизельного генератора можно обойтись или включать его крайне редко. Всё за счёт включения в энергосистему дома других ВИЭ, к примеру, малой ветроэнергетики.
Конечно, можно поставить у себя такую станцию, которая зимой сможет закрывать все ваши потребности, в том числе и нагрева воды, и отопления самого дома, даже если солнечные дни будут редкими.
Но в условиях Беларуси это невыгодно, потому что летом электроэнергии от такой станции будет в пять раз больше, а продажа в сеть электроэнергии от физических лиц в запрещена. То есть если зимой вы будете потреблять в день 10 киловатт, и этого вам хватит на все, то летом их будет 50 киловатт. И вот вопрос, куда это девать…
Выходит, что проще добрать энергию другими способами, чем выбросить деньги на то, чтобы комфортно перезимовать.
Если для частного домохозяйства солнечная энергетика применима, то в масштабах страны солнечные панели займут много территории, которая нужна для сельского хозяйства
В Беларуси почти 50 тысяч квадратных километров территории подверглись загрязнению радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС. Эти территории непригодны для сельскохозяйственной деятельности, но могут быть использованы для строительства солнечных электростанций.
К тому же на юге Беларуси на солнечных электростанциях можно получить на 20 % энергии больше, чем на севере. Поэтому неудивительно, что именно на загрязненных территориях разместились крупнейшие солнечные электростанции — в Брагинском и Речицком районах.
Этот нюанс, к слову, учел один из мобильных операторов, запустив в 2016 году неподалеку от Брагина крупнейшую в Беларуси солнечную электростанцию.
Солнечный парк включает 85 тысяч солнечных панелей, которые занимают территорию свыше 40 га. Мощность электростанции составила на то время рекордные для беларусских гелиоустановок 22,3 МВт. Важно, что такие проекты зеленой энергетики не только создают новые рабочие места, но и помогают возрождать территории, пострадавшие от аварии на Чернобыльской АЭС.
Но солнечные панели устанавливают не только на земле. Размещение солнечной электростанции на крыше — это самое оптимальное место для установки, ведь здесь лучшая освещенность в течение дня. Кроме этого, установка не занимает дополнительное место на территории и придает эстетичный вид любому зданию.
Солнечные панели могут быть установлены на любом типе крыши — скатная или плоская. Они идеально устанавливаются и на многоквартирные дома, при этом возраст и тип дома не имеют значения, если крыша находится в подходящем состоянии и имеет достаточную несущую способность.
Дома с использованием солнечных электростанций, тепловых насосов и других энергоэффективных решений есть в Минске, Гродно и Могилеве. Они потребляют не более 25 кВт.ч на квадратный метр в год. Это хороший результат, поскольку около 60 % жилья в стране имеют показатели до 200 кВт.ч.
Использование солнечных панелей становится всё более выгодным. А в местах, где подключение к централизованной сети невозможно — и вовсе единственным автономным источником энергии. В Беларуси для развития солнечной энергетики достаточно природного потенциала. Это перспективное направление для привлечения иностранных инвестиций, создания новых рабочих мест, обеспечения своей энергетической безопасности и вклада в сохранность планеты.
Но для успешности развития солнечной энергетики недостаточно только развития самих технологий, важны также страновые программы, поддержка ВИЭ на уровне конкретных государств. В соседней Литве можно получить дотацию на установку солнечной станции в размере до 40 % ее стоимости. И люди там с большой охотой идут на это.
Кроме того, если бы государство стимулировало использование ВИЭ на уровне частного потребителя, то и у частных лиц была возможность не просто вырабатывать энергию, но и сдавать ее в сеть и на этом зарабатывать. Такая возможность есть, например, у жителей соседней Украины.
Там с 2008 года работает система зеленых тарифов — электроэнергия, которая вырабатывается солнечными или ветряными установками как юридических, так и физических лиц, закупается государством. Так Украина делает использование безопасной, возобновляемой энергии выгодным для своих граждан, и, разумеется, заботится об окружающей среде и борется с изменением климата.
Все осуществимо, все возможно, мы можем не вредить природе и не тратить исчерпаемые ресурсы. Просто нужно захотеть.