Размещено на http://www.allbest.ru

Новости российской гелиоэнергетики

Д.т.н. В.А. Бутузов,

директор ООО «Энерготехнологии»,

г. Краснодар

Ведущим трендом развития мировой энергетики является широкое использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ). На рис. 1 представлена диаграмма соотношения установленных тепловых и электрических мощностей, годовой выработки тепловой и электрической энергии четырех наиболее масштабно применяемых технологий использования ВИЭ: солнечного теплоснабжения, ветроэнергетики, фотоэлектрических станций, геотермальных электростанций по материалам обзора, выполненного в мае 2013 г. специалистами института AEE INTEC (Австрия). Как следует из диаграммы на первом месте находится ветроэнергетика, на втором - солнечное теплоснабжение.

источник энергия энергетика гелиоустановка

По данным на конец 2012 г. в мире установлено 383 млн м² солнечных тепловых установок общей тепловой мощностью 268,1 ГВт с годовой выработкой тепловой энергии 225 ТВт.ч/год (193,5 млн Гкал/год). Россия в данном обзоре отсутствует. Общая площадь гелиоустановок в России пока составляет около 30 тыс. м². Причин тому несколько: отсутствие федерального закона об использовании ВИЭ, государственной политики, доступного по цене оборудования и как следствие - отсутствие рынка гелиоустановок.

В последнее время произошли позитивные изменения [1]. В Комитете по энергетике Государственной Думы РФ подготовлен проект закона об использовании ВИЭ. В Академии наук России воссоздан научный совет по нетрадиционным возобновляемым источникам энергии, ведется подготовка международной научной конференции в Москве (22-23 октября 2013 г.).

Для разработчиков гелиоустановок создан Атлас солнечной радиации России [2]. Для Краснодарского края создана региональная база значений солнечной радиации [3]. Доступны несколько компьютерных баз для проектирования гелиоустановок [4].

При стоимости тепловой энергии в России уже сопоставимой с европейской, окупаемость гелиоустановок до 7 лет имеют установки с солнечными коллекторами (СК) отечественных производителей при круглогодичной работе в южных регионах страны и при стоимости замещаемой тепловой энергии от 2 руб./кВтч (2325 руб./Гкал) (газовые котельные). При замещении тепловой энергии стоимостью от 3 руб./кВтч (3487 руб./Гкал) (электрокотельная) срок окупаемости снижается до 4,8 лет.

В России существуют два производителя СК. На предприятии ВПК «НПО Машиностроения» (г. Реутово, Московская область) выпускаются СК с алюминиевыми плавниковыми абсорберами. Данный производитель имеет полный цикл производства, в том числе нанесения высокоселективного РVD покрытия. В Улан-Удэ налажено производство СК с листотрубными абсорберами (алюминиевый лист, медные трубки) на основе комплектующих китайских производителей.

На сравнительно небольшом российском рынке гелиоустановок плоские и вакуумные СК предлагаются фирмами из Германии, Италии, Словакии, а также китайскими, турецкими и израильскими производителями с общим годовым объемом продаж - 5400 м².

Сооружение гелиоустановок осуществляется, в основном, в трех регионах России: Краснодарский край, Астраханская область и Бурятия.

В Краснодарском крае эксплуатируется 100 гелиоустановок общей площадью 10000 м². В Усть-Лабинске в 60 км от Краснодара третий год в работе находится самая большая в России на сегодняшний день гелиоустановка ГВС с СК (300 шт., производство - Германия) общей площадью 600 м². Завершается строительство гелиоустановки санатория Министерства обороны РФ в Анапе (рис. 2) площадью 325 м² (130 шт., производство - Италия). Схема гелиоустановки трехконтурная с 7-ю буферными баками вместимостью по 3 м³.

В Астраханской области в городе Нариманове завершено строительство крупнейшей в России гелиоустановки мегаваттного класса площадью 4224 м², состоящей из 2200 СК (рис. 3). Гелиоустановка стоимостью около 80 млн руб. расположена рядом с котельной мощностью 30 МВт и предназначена для сезонного горячего водоснабжения. Установка состоит из четырех гелиополей (рис. 4) и расположена на площади 24000 м². Расчетный расход нагреваемой до 55 ^ОС воды составляет 500 м³/сут. Схема гелиоустановки двухконтурная с двумя баками-аккумуляторами вместимостью по 500 м³.

Таким образом, Россия приступила к строительству мегаваттных солнечных станций централизованного теплоснабжения. Сооружение гелиоустановок большой мощности (свыше 500 м²) является одним из направлений повышения их экономических показателей. По данным института AEE INTEC на конец 2012 г. в мире работали мегаватные гелиоустановки общей площадью 3,83 млн м², в том числе самая большая 36305 м² (25 МВт) для теплоснабжения университета в городе Риаде (Саудовская Аравия). Наибольшее количество таких установок построено в Европе - 175 шт. общей площадью 456000 м² (319 МВт).

В Бурятии построено 90 гелиоустановок общей площадью 4400 м². На рис. 5 представлена одна из последних смонтированных гелиоустановок туристско-рекреационной зоны «Байкальская гавань» площадью 230 м². Перспективным направлением является также разработка и сооружение энергоактивных зданий, когда абсорберы интегрируются в кровлю или стены здания. При этом сокращается стоимость гелиоустановки, т.к. используются теплоизоляционные конструкции ограждений и остекление здания. На рис. 6 приведена гелиоустановка с интегрированными в конструкцию стен здания солнечными коллекторами средней школы № 1 в городе Кяхта (Бурятия) площадью 73 м².

Заключение

Представленные материалы свидетельствуют, что солнечное теплоснабжение является вторым по значимости направлением использования ВИЭ в мире после ветровой энергетики. Рынки гелиоустановок в зарубежных странах сформированы в результате реализации мер государственного регулирования.

Экспертная оценка российского рынка гелиоустановок согласно концепции развития энергетики РФ до 2030 г. составляет свыше 10 млн м².

В настоящее время в регионах России имеются технические возможности для массового сооружения гелиоустановок. При организации серийного производства солнечных коллекторов реальный срок окупаемости гелиоустановок составит от 5 лет.

Литература

1. Бутузов В.А. Перспективы российской гелиотехники // Энергосбережение. 2012. № 4.

2. Попель О.С., Фрид С. Е., Коломиец Ю.Г. и др. Атлас ресурсов солнечной энергии на территории России. - М.: Институт высоких температур РАН. 2010.

3. Амерханов Р.А., Бутузов В.А, Гарькавый Р.А. Вопросы теории и инновационных решений. - М.: Энергоатомиздат. 2009.

4. Бутузов В.А. Солнечное теплоснабжение в России. Проектирование, строительство, эксплуатация. Lambert Academic Publishing. Saar-BrUcken, 2012.

5. Бутузов В.А., Брянцева Е.В., Бутузов В.В., Гнатюк И.С. Опыт проектирования и строительства гелиоустановки для горячего водоснабжения районной больницы // Новости теплоснабжения. 2012. № 2.

Размещено на Allbest.ru