Олег Попель
Распределение среднегодовых дневных сумм солнечной радиации на неподвижную площадку южной ориентации с оптимальным углом наклона к горизонту.
Источник: Объединенный институт высоких температур РАН
Ситуацию с перспективами развития солнечной энергетики в нашей стране в целом нельзя признать благополучной. Хотя исследования и разработки в области фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) ведутся в ряде ведущих российских научных центров, лидирующее положение среди которых занимает ФТИ имени Иоффе в Санкт-Петербурге. Однако они позволяют лишь поддерживать определенный научный уровень, но, как правило, не находят практического выхода. Дело дошло до того, что даже оснащение российских космических аппаратов в ряде случаев осуществляется ФЭП, приобретаемыми за рубежом. Попытки освоения масштабного производства ФЭП предпринимаются несколькими российскими компаниями, но только компании «Солнечный ветер» (Краснодар) удалось довести уровень производства до уровня конкурентоспособности с зарубежными аналогами. Однако объем годового производства ФЭП здесь составляет всего несколько МВт в год, что фактически незаметно на мировом рынке (менее 0,1%).
В советский период в СССР была создана одна из первых тепловых солнечных электростанций в мире (Крым, Украина) мощностью 5 МВт, которая проработала в экспериментальном режиме лишь около 4 лет (1985–1989). Сегодня эта станция разрушена, никаких работ на ней не ведется. В тот же период по заданию Минэнерго СССР велась разработка опытной Кисловодской солнечной электростанции с использованием как теплового цикла, так и фотоэлектрического метода преобразования энергии. Однако этот проект реализован так и не был.
В области тепловых солнечных коллекторов ситуация также весьма неблагополучна. Они находят некоторое практическое применение лишь в Краснодарском крае, преимущественно в санаторно-курортном секторе для горячего водоснабжения и в Бурятии, где имеются коллективы энтузиастов, продвигающих солнечные установки в жизнь. Сегодня же на российском рынке в основном представлены зарубежные компании с высокими ценами на предлагаемые ими изделия, что существенно сдерживает применение солнечных тепловых установок. Суммарная площадь действующих в России солнечных коллекторов экспертно оценивается не более чем в 100 тыс. кв. м, что бесконечно мало по сравнению со многими другими странами.
Следует ли на основе изложенного выше сделать вывод о безнадежности ситуации с развитием солнечной энергетики в России? Думаю, что нет. Основанием для такого заключения является следующее.
1. Часто в качестве «оправдания» отставания России приводится аргумент, что Россия не является солнечной страной, пригодной для эффективного использования солнечной энергии. Действительно, основная территория нашей страны после отделения среднеазиатских и закавказских республик стала относиться к средним и высоким широтам. Однако, как видно из карты, разработанной специалистами Объединенного института высоких температур РАН, на которой представлено распределение среднегодовых дневных сумм солнечной радиации на неподвижную площадку южной ориентации с оптимальным углом наклона к горизонту, ряд обширных территорий Забайкалья, южной европейской части России и, что особенно интересно, Восточной Сибири характеризуется средним поступлением солнечной энергии на уровне 4,5–5 кВт-ч/кв. м день, что превышает или находится на том же уровне, что и в странах, где солнечные установки нашли уже широкое применение.
2. В России пока еще сохранился высокий научный потенциал в области разработки высокоэффективных фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии. В качестве примеров достаточно привести оригинальные разработки специалистов ФТИ имени Иоффе, впервые предложивших и обосновавших конструкцию фотоэлектрических преобразователей на основе полупроводниковых гетероструктур с концентраторами солнечного излучения, обеспечивающих высокую эффективность преобразования энергии солнечного излучения на уровне 35% и выше, что открывает одно из прорывных направлений снижения стоимости электроэнергии, получаемой от ФЭП, и имеет благоприятные перспективы в том числе для создания орбитальных солнечных электростанций с передачей энергии на поверхность земли с помощью СВЧ-пучка. Другим примером является оригинальная разработка кремниевых так называемых двусторонних ФЭП специалистами компании «Солнечный ветер», впервые вышедшей на мировой рынок с этим новым видом устройств.
3. До последнего времени в России государственной поддержки разработкам в области ВИЭ практически не оказывалось. Справедливости ради следует лишь отметить финансирование ряда проектов в этой области Федеральным агентством по науке и инновациям в рамках федеральных целевых программ, которое нельзя признать достаточным для реализации крупных проектов. Вышедшее распоряжение правительства от 8 января 2009 года № 1-р впервые в России устанавливает целевые индикаторы развития ВИЭ в стране, аналогично опыту других стран предписывает необходимость установления надбавок к рыночной цене электроэнергии, генерируемой энергоустановками на ВИЭ, поручает наладить государственный учет и статистику по использованию ВИЭ в стране. Это распоряжение является исключительно важным с точки зрения демонстрации заинтересованности государства в развитии ВИЭ в стране и разработки обоснованной стратегии их продвижения на энергетический рынок. На период до 2020 года устанавливаются следующие значения целевых показателей объема производства и потребления электрической энергии с использованием возобновляемых источников энергии (кроме гидроэлектростанций установленной мощностью более 25 МВт): в 2010 году – 1,5%; в 2015 году – 2,5%; в 2020 году – 4,5%.
По оценкам компании «РусГидро» – ведущей российской государственной компании, на которой лежит основная доля ответственности за реализацию программы освоения ВИЭ в нашей стране, для достижения этих показателей надо к 2020 году ввести в эксплуатацию энергоустановки суммарной мощностью около 30 ГВт. Являясь принципиально важным и своевременным, упомянутое распоряжение правительства, к сожалению, относится только к электрогенерирующим энергоустановкам, подключенным к централизованным электрическим сетям; не охватывает автономные энергоустановки, которые чрезвычайно важны для энергоснабжения многих потребителей, расположенных в различных регионах России. Отметим, что в отличие от стран Европы, США и других ведущих стран 2/3 территории России, где проживают около 20 млн. человек, находится вне систем централизованного энергоснабжения, и именно в этих районах использование ВИЭ уже сегодня в ряде случаев оказывается особенно привлекательным и конкурентоспособным; не относится к системам теплоснабжения на ВИЭ; только декларирует, но не устанавливает ясных правил и процедур определения размеров и сроков действия стимулирующих надбавок, прибавляемых к равновесной цене оптового рынка на электрическую энергию для определения цены на электрическую энергию, произведенную на генерирующих объектах, функционирующих на основе использования возобновляемых источников энергии, что приведет к торможению процесса реализации распоряжения; не конкретизирует программу освоения различных видов ВИЭ ни по внедряемым технологиям, ни по регионам страны. А ведь создание энергоустановок на ВИЭ потребуется привлечение бюджетных и частных инвестиций в размере не менее 50 млрд. евро до 2020 года.
