Краснодарский край становится плацдармом для внедрения ВИЭ

Развитие энергетики с внедрением возобновляемых источников энергии – хорошее решение для Краснодарского края, щедро даровитого природой различными ресурсами. Экологическая чистота и безопасность ВИЭ важны и для туристской отрасли. В преддверии олимпиады активное внедрение ведущих технологий – вопрос не только лишь экономической выгоды, да и престижа страны. Одним из ведущих направлений возобновляемой энергетики региона становится гелиоэнергетика.

Русский опыт

Общая площадь солнечных установок в мире превосходит 120 млн м? . Большая часть этих установок построена в Китае и Европе (см. рис.1).

Рис.1 Мировое рассредотачивание гелиоустановок

В Рф гелиоустановки пока не получили широкого внедрения. В текущее время эксплуатируется менее 15 тыс. м? гелиоустановок, что на порядок меньше, чем было в Русском союзе в 1990 г. (150 тыс. м?).

Основой развития русской солнечной энергетики было плановое управление и полный подход, включавший исследования и крупномасштабные строительства, ГОСТ на солнечные коллекторы (ГОСТ 28310-89), нормативные документы для монтажа и строительства.

Исследованиями по гелиоэнергетике занимались в главном Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН, Москва), Институт Больших температур АН СССР (ИВТАН, Москва), университеты Академий наук Узбекской и Туркменской республик.

Ведущими организациями по проектированию гелиоустановок были: Киевский зональный НИИ экспериментального проектирования (КиевЗНИИЭП), университеты «ТашЗНИИЭП» (Ташкент) и «ТбилЗНИИЭП» (Тбилиси), которыми разработаны 35 типовых проектов гелиоустановок и солнечно-топливных котельных различной производительности.

Производственные мощности СССР по выпуску солнечных коллекторов (СК) составляли в 1990 г. 90 тыс. м?. Основными серийными производителями были «Братский завод отопительного оборудования и ПО Спецгелиотепломонтаж». СК этих заводов соответствовали ГОСТу и по ряду характеристик (к примеру, гальваническому покрытию «темный хром») превосходили забугорные аналоги.

Перспективы развития гелиоэнергетики в Рф

При всем скопленном потенциале гелиоэнергетика Рф до недавнешнего времени при полном отсутствии гос поддержки находилась в упадке.

Маленькое количество сооружаемых в Рф гелиоустановок разъясняется также экономическими причинами. Низкая до ближайшего времени цена органического горючего, с одной стороны, и высочайшая цена материалов (сравнимая с европейской), с другой, приводила к высочайшим срокам окупаемости гелиоустановок (более 7 лет).

Животрепещущей задачей для русской гелиоэнергетики является по существу воссоздание нормативно-информационной базы. Муниципальные эталоны на конструкции и тесты СК устарели и не соответствуют современным требованиям, к примеру, европейским нормам EN 12975. Нормы проектирования гелиоустановок нужно кардинально переработать.

Развитию русской гелиоэнергетики будет содействовать и реализация проекта «Энергетическая политика в области ВИЭ» в рамках энергетического сотрудничества Евросоюза и Рф. Для апробации мероприятий этого проекта на региональном уровне избран Краснодарский край.

Солнечные установки в Краснодарском крае

Резвое развитие другой энергетики в крае и гелиоэнергетики а именно поддерживается рядом обстоятельств:
• Краснодарский край – один из немногих регионов Рф, владеющий значительными ресурсами солнечной энергии (см. рис.3). Технический потенциал производства тепла – 81,8 млн т.у.т., электроэнергии – 5,8 млн т.у.т.
• Вырастает недостаток собственных обычных топливно-энергетических ресурсов.
• Динамика роста цены электроэнергии и тепла существенно увеличивает вкладывательную привлекательность проектов по ВИЭ.
• Строительство гелиоустановок жаркого водоснабжения для жилых построек, курортных объектов позволяет раз в год замещать 1,5 млн т.у.т. органического горючего, что составляет около 10% суммарного годичного краевого употребления ТЭР.

Рис.3 Суммарная солнечная радиация на горизонтальную поверхность на местности Краснодарского края, (кВт·ч)/м?

В Краснодарском крае в последние годы выстроено 102 гелиоустановки с суммарной площадью солнечных коллекторов, равной 5000 м?. На рис.4 представлена структура этих гелиоустановок. Наибольшее их количество выстроено для пансионатов и санаториев (63 шт.) – общей площадью 2 550 м?.

В Краснодаре построена в 1989 г. и эксплуатируется гелиоустановка издательства «Русская Кубань» площадью 260 м? (см. рис.5) В Анапе существует солнечно-топливная котельная с площадью СК 310 м? (см. рис.6).

Рис.5

Рис.6

Региональное законодательство в области ВИЭ

В базе удачной реализации проектов гелиоустановок, равно как и других проектов по другой энергетике лежат региональные законодательные инициативы в области поддержки ВИЭ:

• Принятие законодательным собранием Краснодарского края краевой мотивированной программки «Сбережение энергии в Краснодарском крае на 2006-2010 годы».

• Принятие в Крае закона «Об использовании ВИЭ».

Законодательным собранием региона принята программка развития ВИЭ на 2006-2010 гг., предусматривающая строительство гелиоустановок, с объемом финансирования 33 млн руб.

Администрацией Краснодарского края поставлена задачка по разработке и сооружению гелиоустановок поручена ГУ «Центр сбережения энергии и новых технологий» (ЦЭиНТ), которым сотворен холдинг научных, проектных, производственных компаний. Под управлением ЦЭиНТ разработана и утверждена Концепция развития солнечного теплоснабжения.

Краснодарскими спецами ГУ «Центр сбережения энергии и новых технологий» вместе с Ковровским механическим заводом разработана конструкция СК, имеющая наилучшее соотношение цены и энергетических черт. С применением данных СК построена большая часть гелиоустановок в Краснодарском крае.

На базе анализа соотношений интенсивности суммарной солнечной радиации и термических нагрузок объектов в течение года изготовлен вывод об экономической необходимости при региональных ценах на замещаемое горючее (природный газ) строить на данном шаге только сезонные гелиоустановки для обеспечения жаркого водоснабжения объектов в межотопительный период.

Солнце для олимпиады

Для проектирования олимпийских объектов в Сочи целенаправлено использовать возобновляемые источники энергии благодаря их экологичности, что важно как для устроителей игр, так и для тыщ отдыхающих на курорте людей раз в год. Сначала можно использовать солнечную энергию. Годичное значение суммарной радиации в Сочи составляет 1 400 кВт·ч на 1 м? горизонтальной поверхности (см. рис.3). При всем этом малое значение солнечной радиации в декабре – 36 кВт·ч на 1 м?.

Необходимо подчеркнуть, что сооружение солнечных установок на курортах Огромного Сочи ведется не 1-ый год. Некие санатории и курортные комплексы, в особенности в удаленных и недоступных горных местах, где отсутствует центральное электро- и теплоснабжение, с выгодой себе употребляют энергию солнца, что дает им независимость от дорогих завозимых углеводородов. Таким примером может служить курортный комплекс в равнине реки Шахе, в изолированной гористой области севернее Сочи (см. рис.7).

Рис.7

Анализ мирового опыта строительства олимпийских объектов показал, что близкие климатические условия свойственны для Пекина (Китай), размещенного на широте 40° (Сочи – 45°). Тут в 2008 г. было завершено строительство олимпийской деревни с внедрением гелиоустановок жаркого водоснабжения.

Жилой массив из 42 построек общей площадью 500 тыс. м? рассчитан на проживание 18 тыс. спортсменов. На плоских кровлях 18 построек смонтированы гелиоустановки общей площадью 7,5 тыс. м? с вакуумными солнечными коллекторами. КПД таких коллекторов на 15% выше, чем плоских коллекторов. Особенности конструкции вакуумных коллекторов позволяют располагать их при различной азимутальной ориентации и под различными углами к горизонту. Температура теплоносителя на выходе таких коллекторов добивается 150°С. Генеральный подрядчик по строительству гелиоустановок в Пекине – МТС-групп (концерн «Мерлони», Италия). Проектную документацию разработало Бюро Обермейера (Германия). Вакуумные солнечные коллекторы сделала компания ELCO концерна «Мерлони» (Италия).

При проектировании сочинских олимпийских объектов будет применен опыт сооружения пекинских гелиоустановок.

Применены материалы комитета по вопросам топливно-энергетического комплекса, транспорта и связи Законодательного собрания Краснодарского края

Алексей Смирнов
Географический факультет МГУ