Алексей Мальченко
Нас окружают мегаватты энергии, которые человечество могло бы использовать с пользой, но в силу ряда причин и обстоятельств энергетики от этого куска “пирога” отщипывают лишь крошки. Понятно, что использование солнечной энергии наряду с другими ВИЭ (возобновляемые источники энергии) все еще находится в фарватере традиционных источников - ТЭЦ, АЭС, однако развитие альтернативных путей получения энергии в Казахстане набирает все большие обороты

Частица солнца
в каждом доме
Солнце - неиссякаемый источник колоссального объема энергии. Неспроста верховным божеством многих древних религий был именно бог Солнца. И если раньше “золотому” диску на небосклоне поклонялись, вымаливая урожай и хорошую погоду, то сейчас у людей подход более практичный. Пусть по крупицам, но солнечную энергию начали собирать и использовать. Еще 20 лет назад рентабельность солнечных электростанций (СЭС) была очень низкой, но сегодня, когда технологии шагнули далеко вперед, а создание фотоэлементов стало в разы дешевле, ситуация поменялась в корне.
На минувшей неделе, 24 сентября, в Алматинской области завершили строительство солнечной электростанции мощностью 0,4 мегаватта. Станция уже подключена к сетям АО “Алатау Жарык Компаниясы” и в ближайшее время начнет поставку электроэнергии в сеть южных областей. Другими словами, некоторая часть чистой энергии присутствует в каждом доме, квартире Алматы и других близлежащих городов и сел.
Само строительство станции началось в мае 2019 года, и сегодня все монтажные и наладочные работы уже закончили. Единственная причина, не позволяющая пустить чистую энергию в сеть, - юридические аспекты. Эти вопросы должны решить в течение ближайшего времени.
Новую станцию построили не с чистого листа, а реализовали на базе инфраструктуры действующей солнечной электрической станции мощностью два мегаватта в городе Капшагае.
Напомним, что СЭС 2 МВт ввели в эксплуатацию в декабре 2013 года, и на тот момент она являлась первой солнечной электростанцией промышленного масштаба в Казахстане. Она состоит из 7995 фотоэлектрических модулей европейского производства. Особенность станции - это использование трекерных установок. То есть солнечные батареи такого типа все время следят за Солнцем и поворачиваются в его направлении под оптимальным для достижения максимального КПД углом. С момента запуска СЭС 2 МВт выработала 16 миллионов кВт/ч. Сегодня два мегаватта - это уже не рекордный показатель, однако ее мощности достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией около 1000 одноквартирных домов.
Если при строительстве первой в Казахстане СЭС использовали импортные фотоэлектрические модули, то на новой станции в целях поддержки отечественного товаропроизводителя установили местные солнечные панели. В них использованы фотоэлектрические модули на основе казахстанского кремния, произведенные казахстанской компанией ТОО “Astana Solar”. На СЭС 0,4 МВт установлены 1694 фотоэлектрических модуля поликристаллического типа мощностью 245 Вт каждый.
Если сравнивать импортные и казахстанские панели, то наши практически не уступают по качеству, при этом заметно дешевле. Стоит отметить, что начинка у них все-таки разная. Европейские состоят из монокристаллических элементов, казахстанские - из поликристаллических. У монокристаллов КПД немного выше, но разница эта несущественна. Если рассматривать эти два типа в разрезе продемонстрированной СЭС, то ранее приобретенный импорт выдает до 250 ватт, в свою очередь отечественные обладают показателями 245 ватт.
Это как раз тот случай, когда с гордостью можно сказать, что за отечественный продукт не стыдно.

Киловатт киловатту рознь
Известно, что ток, получаемый из солнечных батарей, является постоянным. В свою очередь, по нашим розеткам “гуляет” ток переменный. Для преобразования постоянного тока в переменный на новой станции используют шесть инверторов, но, увы, пока еще германского производства, каждый мощностью 75 кВт. В будущем есть планы также перейти на отечественные изделия.
Сколько точно стоит каждая панель, инженеры рассказывать не стали, сославшись на конфиденциальность данных, однако некоторые любопытные цифры все-таки озвучили. Инвестиции на строительство с учетом НДС составили 198 миллионов тенге. При этом известно, что в среднем панели казахстанского производства стоят около 150 тенге за ватт, а срок службы составляет 25-30 лет. То есть примерно треть затрат ушло на покупку самих солнечных пластин. Также нам сообщили, что заложенный в этот проект срок окупаемости составляет около семи лет, что с учетом долголетия элементов очень даже неплохо.
Привлекает внимание и стоимость конечной продукции, по которой СЭС “сдает” электричество ТОО “Расчетно-финансовый центр по поддержке ВИЭ” - 47,86 тенге киловатт/час. Выходит, что дорого строить путь в светлое и чистое будущее? Ведь сейчас самый дорогой тариф, указанный в квитанции по коммунальным платежам, составляет 26,71 тенге за киловатт/час.
Однако нам разъяснили, что это особый тариф, своего рода меры по поддержке ВИЭ, позволяющие дать толчок для очередного витка развития отрасли. Сможет ли СЭС конкурировать, скажем, с теплоэлектростанцией (ТЭЦ) без особого тарифа - вопрос непростой. С одной стороны, из-за высокого объема вырабатываемой энергии ТЭЦ даст гораздо более конкурентную цену за пущенный в сеть киловатт. Но, с другой - постройка ТЭЦ требует гораздо больше капитальных затрат при строительстве, проектировании, а также времени на реализацию. Допустим, Алматинскую ТЭЦ-1 строили четыре года, ТЭЦ-2 - 15 лет. В свою очередь, солнечные электростанции можно за короткий срок построить там, где вообще нет электрических сетей.
Это, несомненно, преимущество. К недостаткам можно отнести регулярный уход за панелями. Хорошо известно, что во время облачности, а также осадков количество вырабатываемой энергии значительно падает и может быть снижено до нуля. Однако, как говорили эксперты, среднегодовой объем остается примерно одним и тем же. В случае с капшагайской СЭС это не менее трех миллионов киловатт/часов в год.
Но для сохранения этих показателей за панелями нужен регулярный контроль как зимой, так и летом. В зимнее время, когда снег плотной шапкой ложится на панели, они не способны работать. Но достаточно очистить всего одну небольшую полоску шириной в ладонь, и она “оживает”. Панель начинает функционировать и нагревается, после чего весь оставшийся снег просто скатывается с нее. Казалось бы, очистить одну полоску, а не всю солнечную батарею - мелочь, но, напомним, только на одной капшагайской СЭС установлено несколько тысяч фотоэлектрических модулей. Летнее время КПД может понижать пыль, оседающая на поверхности конструкций.

Круче мирного атома
В перспективных планах компании построить еще одну солнечную станцию мощностью до 50 мегаватт. Сейчас эксперты с большой осторожностью говорят о сроках, поскольку определяющую роль тут играет тендер, который только предстоит пройти.
Специалисты ТОО “Samruk-Green Energy” убеждены, новый объект ВИЭ внесет свой вклад в увеличение объемов производства чистой электроэнергии и развитие ее возобновляемых источников в Казахстане. Крупнейший казахстанский электроэнергетический холдинг сегодня строит очередной объект ВИЭ в энергодефицитных южных областях Казахстана. Речь идет о проекте строительства ветровой электрической станции в Шелекском коридоре мощностью 60 мегаватт с перспективой расширения до 300 мегаватт.
Всего два года понадобилось мировой солнечной энергетике, чтобы увеличить установленную мощность СЭС с 300 до 500 ГВт. Такие данные приводит Союз солнечной промышленности Германии. Согласно прогнозам немецких специалистов, в 2019 году мировая солнечная энергетика “прибавит” еще 100 ГВт. Для сравнения, установленная мощность атомных электростанций в мире составляет около 400 ГВт.
Более половины “солнечных” мощностей сегодня расположены в Китае, при этом именно в Поднебесной установили около половины всех СЭС в 2017 году. Учитывая, что КНР сама производит все комплектующие, стоимость панелей может быть снижена максимально выгодно для внутреннего рынка. Доля солнца в мировой энергетике пока мала, немногим более двух процентов, в отдельных странах СЭС уже начинают играть весомую роль. Так, в Германии, Греции и Италии на долю солнца пришлось более семи процентов от общей выработки электроэнергии. Япония и Китай пока могут похвастать шестью и тремя процентами солнечной энергии соответственно. В ближайшие годы бурный рост солнечной электроэнергии ожидают в Австралии, Южной Корее, Малайзии, Вьетнаме, Тайване и Таиланде.
Основные достоинства энергии солнца - общедоступность и неисчерпаемость источников, полная безопасность для окружающей среды. Главный недостаток - потребность в больших площадях земли для строительства солнечной электростанции. Однако в случае с Казахстаном эта формула может сработать в обратную сторону, ведь полупустыни и пустыни страны занимают 58 процентов всей территории.

Фото автора