» Возможности использования солнечной энергии в Крыму

Возможности использования солнечной энергии в Крыму

05.07.2007

Среди регионов Украины Автономная Республика Крым обладает наибольшим энергетическим потенциалом альтернативных возобновляемых источников энергии, в частности солнечной энергии. Их использование в Крыму может рассматриваться как одна из реальных возможностей сокращения объёмов потребления традиционных топливно-энергетических ресурсов (нефти, природного газа, угля), природные запасы которых постоянно истощаются.

Ещё в 1999 году ресурсы альтернативных возобновляемых источников энергии, их энергетический потенциал и технически возможные объёмы его использования в Автономной Республике Крым были уточнены отечественными и зарубежными экспертами при разработке проекта по оценке развития энергетики Крыма, осуществлённого странами Европейского Союза в рамках оказания технической помощи по программе Таcis. По оценке данных экспертов, одним из наиболее перспективных и доступных из всех видов альтернативных возобновляемых источников энергии в Крыму является солнечная энергия. Рекомендуемый экспертами технически возможный энергетический потенциал использования солнечной энергии в Крыму составляет 38 МВт, а объёмы его использования для производства тепловой энергии к 2010 году должны составить 502 ТДж/год. Эти значения является «оптимистическими» и оценить практические возможности их реализации представляется довольно сложной задачей, учитывая нестабильную в настоящее время экономическую ситуацию на Украине (Кибовский и д.р., 2001).

Реализация данного энергетического потенциала требует принятия целого комплекса мер на государственном и региональном уровнях, в частности, разработки специальной программы развития солнечной энергетики «10 тысяч солнечных крыш в Крыму», а также изыскания и привлечения необходимых финансовых средств (из различных источников) для строительства солнечных установок в Крыму.

В реальных условиях облачности, годовой приход суммарной солнечной радиации на территории Крыма достаточно высок и составляет от 1200 до 1400 кВт.ч на 1 м2 горизонтальной поверхности. Это позволяет разработать перспективные программы по солнечному теплоснаб­жению и широкому внедрению гелиоустановок для приготовления горячей воды и отопления зданий.

Анализ реального положения в топливно-энергетическом комплексе Крыма, а также экологического состояния окружающей среды в крымском регионе, свидетельствуют о необходимости и целесообразности более широкого использования солнечной энергии, с целью экономии тепла и топлива на существующих традиционных тепловых источниках. В настоящее время использование солнечной энергии в Крыму осуществляется по двум основным направлениям (Казаченко, 2008):

— преобразование в тепловую энергию, используемую для нагрева горячей воды и обогрева зданий;

— преобразование в электрическую энергию, используемую в качестве дополнительной энергии для освещения и питания электрооборудования, установленного в зданиях.

Наибольшее распространение получили технологии использования солнечной энергии для нагрева горячей воды систем горячего водоснабжения и отопления жилых и общественных зданий.

Целесообразность ускоренного развития солнечной энергетики в Крыму обусловлена не только наличием огромных природных ресурсов этого источника, но и наличием собственной материальной производственной базы, а также экономически выгодными условиями эксплуатации солнечных установок. При этом, разработка и проектирование солнечных установок для каждого конкретного объекта должна определяться следующими основными факторами: технической возможностью, энергетической эффективностью, экономической целесообразностью и экологической безопасностью реализации предлагаемых технических решений.

Основные задачи, объёмы замещения котельно-печного топлива, а также затраты на разработку и внедрение установок по использованию солнечной энергии в Крыму, были определены при разработке Комплексной региональной программы энергосбережения до 2010 года и одобрены Постановлением Совета министров АРК от 04.05.98 г. № 122. Предполагаемая потребность в солнечных коллекторах для выработки тепловой энергии к 2010 году должна была составить 19,5 тыс. штук с общей поглощающей поверхностью 29,3 тыс. м2. При этом, экономия органического топлива на котельных Крыма от внедрения этих установок за период с 2001 по 2010 годы должна составить 18,1 тыс. тонн условного топлива, а предполагаемая потребность в солнечных коллекторах для выработки тепловой энергии к 2010 году должна была составить 19,5 тыс. штук с общей поглощающей поверхностью 29,3 тыс. м2 (Кибовский, 1998).

Эти данные будут уточнены в Комплексной региональной программе энергосбережения на период до 2012 года, которая в настоящее время разрабатывается Советом министров Автономной Республики Крым совместно с Институтом возобновляемой энергетики НАН Украины.

По оценкам специалистов технические возможности использования солнечной энергии в Крыму позволяет экономить до 75 тыс. тонн условного топлива в год (Кибовский, 1998). Согласно данных отдела энергосбережения и альтернативных источников энергии Министерства промышленной политики, транспорта, связи и топливно-энергетического комплекса Автономной Республики Крым в настоящее время на территории Крыма установлено более 13,5 тыс. штук коллекторов с общей поглощающей поверхностью более 20 тыс. м2. Это позволило получить экономию до 2,9 тыс. тонн условного топлива ежегодно (Плакида, 2009), что составляет всего около 4-х процентов от технического потенциала ресурсов солнечной энергии в Крыму.

Таким образом, использование энергии солнца с целью экономии традиционных топливно-энергетических ресурсов в Крыму в настоящее время крайне недостаточно и не отвечает сегодняшним потребностям общества.

Такой медленный рост развития солнечной энергетики в крымском регионе указывает на существование многочисленных проблем и барьеров, мешающих  массовому внедрению в Крыму установок и систем по использованию солнечной энергии. К проблемам, имеющим объективный характер, можно отнести, прежде всего, проблемы технологического и экономического направлений.

Известно, что солнечная радиация, падающая на поверхность Земли, является нестабильным энергетическим источником, как в течение года, так и в течение суток  и во многом зависит от климатических условий местности. До 75 % поступающей солнечной инсоляции приходится на тёплое время года (с апреля по сентябрь) и только 25 % — на зимний период, когда потребность в тепловой энергии является наибольшей. Поэтому при преобразовании солнечной энергии в тепловую или электрическую энергию необходимо применение специальных технических устройств по аккумуляции на период отсутствия солнечной радиации.

Кроме того, очень часто технически невозможно разместить на объекте то количество солнечных коллекторов, которое необходимо для покрытия полной тепловой или электрической нагрузки потребителя, что требует применения традиционных источников энергии в качестве дублёра.

Медленный рост рынка использования солнечной энергии указывает также на существование значительных экономических проблем.

Так ориентировочная стоимость 1 м2 гелиополя таких систем по данным строительной компании «Экострой» (по курсу на 20.11.09 г. 2009 года) составляет:

— для одноконтурных термосифонных гелиосистем
украинского производства    –                                      2,5…2,8 тыс. грн.

— для сезонных двухконтурных термосифонных
гелиосистем (производства Греция)  —                         3,3…4,2 тыс. грн.

— для круглогодичных двухконтурных термосифонных
гелиосистем (производства Греция)  —                         4,5…5,0 тыс. грн.

— для циркуляционных гелиосистем Regulus
(производства Чехии)    —                                               7,6…10,1 тыс. грн.

 

 Основываясь на опыте проектирования, строительства и эксплуатации солнечных установок в Крыму, с 1 м2 солнечного коллектора при работе солнечной установки в течение года можно получить экономию до 132 кг условного топлива (Айзен, 1995), стоимость которого 160-200 грн.

Таким образом, цена на солнечные системы остается ещё достаточно высокой и срок окупаемости таких систем, за счёт стоимости сэкономленного органического топлива может составлять от 3-х до 15 лет, в зависимости от сложности принятых технических и технологических решений.

В то же время, эксплуатационные затраты на обслуживание солнечных установок значительно ниже чем на обслуживание традиционных тепловых источников (отопительных котельных). Так стоимость нагрева 1 м3 воды от солнечной установки может составить до 0,6 грн. (Казаченко и д.р., 2008, а от отопительной котельной предприятия «Крымтеплокоммунэнерго» для населения г. Симферополя стоимость нагрева 1 м3 горячей воды составляет 11,0 грн.

Комплексной программой по использованию нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в архитектуре и градостроительстве, утверждённой Государственным комитетом Украины по делам градостроительства и архитектуры, предусмотрены три типа установок солнечного теплоснабжения для массовой установки: солнечные приставки к котельным; системы сезонного действия для отдельных объектов и модульные установки солнечного нагрева воды. Только массовое строительство в Крыму таких установок и систем в Крыму может снизить их стоимость и соответственно срок окупаемости. Широкое применение таких установок позволит также решить экологические проблемы в Крыму, особенно на территориях санаторно-курортных и рекреационных зон. Однако, для увеличения темпов роста рынка необходимо вводить стимулирование на государственном и региональном уровне интересов потребителя.

Другим экономическим барьером является отсутствие оборотных средств у предприятий-производителей. Пока еще не развиты конкретные государственные механизмы стимулирования производства в виде предоставления субсидий, освобождения от налогов, льготной тарифной политики. Помимо экономических, существуют и другие чисто субъективные проблемы и препятствия на пути развития солнечных технологий в Крыму, в частности:

— отсутствует стабильная государственная политика в области использования солнечной энергии;

— отсутствует координация и координирующий орган в области развития солнечных технологий;

— нет достаточной информационной системы для распространения сведений среди населения о наличии солнечных технологий, их параметрах, экологических преимуществах, практически полностью отсутствует информация о внедренных демонстрационных проектах.

Реализация государственной политики в сфере развития солнечной энергетики и энергосбережения должна стать основой стратегии социально-экономического развития Автономной Республики Крым на ближайшее десятилетие.

При использовании материалов сайта размещайте, пожалуйста, прямую ссылку! © 2007-2015 Крымский научный центр