Солнечная энергетика уже давно не экзотика.
Теплоснабжение, энергосбережение, возобновляемые источники энергии

В. С. Ионов, исполнительный директор НП «Национальный центр меди»

Европейская технология производства солнечных коллекторов принципиально отличается от технологий, применяемых в регионах с достаточным количеством солнца, – постановкой задачи: в Израиле, странах арабского Востока, Турции, Южном Китае и Австралии от таких систем не требуется высокого КПД, а вот в умеренных широтах Европы без высокого КПД солнечных систем не обойтись.

Солнечные системы нагрева воды стали восстребованы и в России, и в странах СНГ только после появления установок с высоким КПД.

Безусловно, наибольший спрос возник там, где, с одной стороны, энергия была в силу разных причин дефицитной (например, в Крыму) или дорогой, а с другой, высокие уровни солнечной облученности поверхности были достаточны для безусловного извлечения пользы даже сезонно (Украина, Молдавия, Средняя Азия, Закавказье).

В России солнечные коллекторы применялись достаточно редко. Наибольшую известность получили работы «Центра Энергоэффективных Технологий» Улан-Удэ и ряда других российских компаний юга страны.

В ходе организованного Технологическим Центром Энергетического Диалога Россия–ЕC в Москве международного круглого стола по вопросам широкого применения солнечных технологий выяснилось, что и российская промышленность, в принципе, готова к развертыванию серийного производства солнечных коллекторов разных классов эффективности, но в отсутствии сформировашегося рынка рассчитывает на поддержку государства.

О поддержке государства много говорилось докладчиками и в ходе конференции в РАН, организованной Центром Энергосбережения (CENEF). Примечательно, что докладчик из КНР, который также много говорил о роли государства, на прямой вопрос о субсидиях и финансировании государством энергосберегающих проектов сообщил, что государство ни цента в такие проекты непосредственно не вкладывает, поскольку рассматривает энергосбережение как фактор конкуренции: при прочих равных условиях тот производитель сможет получить конкурентную выгоду, который сумеет обеспечить себя более дешевым сырьем и энергией.

Европейский опыт, в первую очередь, таких стран, как Германия, свидетельствует о необходимости стимулирования энергосбережения государством. Так, в Германии физические лица, установившие солнечные нагревательные установки получали возможность приобретать электроэнергию для бытовых нужд с весьма значительной скидкой, а установившие фотогальванические солнечные панели – продавать собственные излишки электроэнергии со значительной премией к обычным тарифам.

Очевидно, что власти Германии работали на упреждение, создавая инфраструктуру энергосбережения еще до того, как таковая стала жизненно необходима, в то время как власти Китая, уже поставленные перед фактом дефицита электроэнергии, предоставили решать этот вопрос рынку.

Одним из психологических факторов, тормозящих широкое применение солнечных тепловых систем, является ожидание большего результата, нежели такие системы могут дать, т. е. полного замещения классических видов энергоснабжения. Практика показывает, что при росте стоимости энергоносителей такое заблуждение легко преодолевается при помощи обычного калькулятора.

Другая опасность может заключаться в недоработанных технических решениях самой конструкции и монтажа. Для примера можно привести солнечную водонагревательную установку в санатории «Прибрежное» (Украина). Установка в настоящее время брошена и не эксплуатируется, видны разрывы в металлических трубопроводах, очевидно, в результате замерзания теплоносителя в зимний период.

При внимательном рассмотрении системы видны соединяющие резиновый патрубки, предположительно того же типа, что используются в системах охлаждения автотранспорта, что свидетельствует о том, что температура теплоносителя в системе была относительно низкой, равно как и КПД всей установки. Разумеется, подобный опыт не способствует повышению репутации солнечных систем.

В этих условиях появление на российском рынке новых готовых серийных решений по обеспечению бесплатной энергией Солнца зданий и сооружений, пусть даже если такие решения импортированы и имеют большую стоимость, нежели при собственном производстве, следует поддерживать. Как правило, импортная продукция от известных производителей продуманна, в ней учтены все детали развертывания и эксплуатации. При этом, разумеется, внедрение такой технологии ляжет на плечи, прежде всего, потребителей с высоким уровнем достатка.

Проблема КПД солнечных установок решается по-разному. Наиболее привлекательным с точки зрения показателя цена–эффективность являются солнечные коллекторы на основе черненых по специальной технологии медных листов. Селективное покрытие поверхности позволяет с максимальной эффективностью собрать энергию Солнца, а высокая теплопроводность меди – с минимальными потерями передать ее медным трубками и теплоносителю. Разумеется, в первом  контуре такой системы следует использовать только металлические, желательно медные, трубы, из-за возможно очень высоких температур теплоносителя в пиковые периоды облученности коллектора.

По результатам исследований специалистов, опубликованных в ежеквартальном бюллетене «Возобновляемая энергия» «Интерсоларцентра» для России и СНГ, вне зависимости от климатической зоны значительный рост применения солнечных коллекторов обычно происходит при следующих условиях:

• наличие законодательной базы, требующей применения солнечных коллекторов;
• стабильные и проработанные финансовые стимулы для инвесторов;
• ожидаемый рост цен на традиционные виды топлива, используемого для получения тепла;
• общая осведомленность общества о проблемах сохранения энергии и защиты окружающей среды;
• осведомленность о реальных возможностях солнечных установок, особенно среди лиц, принимающих решения;
• публичные компании, пропагандирующие применение солнечных теплоустановок;
• доступные демонстрационные проекты;
• высокая степень доверия к качеству продуктов и узнаваемые знаки качества продукции;
• наличие стандартных продуктов и установок для массового применения.

Однако совсем не обязательно, что рост применения солнечных установок происходит непременно при соблюдении всех упомянутых условий.

Представляется, что такие факторы, как ожидаемый или уже произошедший рост стоимости на традиционные энергоносители или их дефицит, являются достаточными для того, чтобы организации и лица, принимающие решения, озаботились возможностью использования энергии Солнца для нагрева воды, сообразуясь с экономикой такого замещения, сроками окупаемости и т. д.

В свою очередь, отечественные производители, не говоря об иностранных, уже готовы предложить стандартные массовые решения. Солнечный нагрев воды уже давно стал серьезным бизнесом, приносящим экономию средств миллионам потребителей и энергии – государствам.

Дополнительные  ресурсы по гелиоэнергетике:

www.leonardo-enegry.org, www.intersolar.ru, www.solarhome.ru