Сонячна енергетика в Україні
На сьогоднішній день для того, щоб забезпечити людство енергією, вистачить 0,0125% сонячного випромінювання; щоб задовольнити запити споживачів у майбутньому достатньо 0,5%. Це говорить про те, що сонячна енергія має величезний потенціал, її запаси перевищують усі існуючі ресурси нафти, вугілля, газу та інші джерела викопного палива, разом узяті. Сонячна генерація вважається одним із найперспективніших напрямків у розвитку відновлюваних джерел енергії (ВІЕ), але чомусь досі не знайшла свого місця у світовій енергетиці, особливо в Україні.
Сьогодні сонячні електростанції (СЕС) активно використовуються як джерела енергії у всьому світі. Поділяючи СЕС на типи, можна виділити три: міні, малі та великі. Міні СЕС, або мобільні системи, призначені для електроживлення переносних приладів: від калькуляторів до автомобілів, що знаходяться далеко від основного джерела електроенергії. Малі СЕС є станціями, які забезпечують енергією підприємства, громадські будівлі, житлові будинки. Великі сонячні генераторні системи забезпечують електроенергією цілі регіони та країни, зокрема й територію, де немає власних СЕС.
Незважаючи на значний технічний прогрес у світі, сонячна енергетика, як і інша «зелена» генерація має постійно еволюціонувати. В даний час перед інженерами стоїть основне завдання: удосконалювати технології СЕС таким чином, щоб максимально збільшити ККД. Сонячна генерація має ряд переваг та недоліків. Сонце - це нескінченне джерело енергії, яке надає людству великі можливості у розвитку енергетики далекого майбутнього. Експлуатація СЕС тасонячної енергії не шкодить довкіллю. З іншого боку, створення однієї установки потрібно досить багато дорогих матеріалів — кремнію і алюмінію. Ще одним недоліком є низька інтенсивність сонячного випромінювання. За максимально вигідних погодних умов щільність потоку сонячного світла становить лише 250 Вт/м2. Для отримання необхідного обсягу електроенергії потрібно розмістити сонячні колектори на величезній території площею 130 тис. км2.
В Україні розвиток сонячної генерації відбувається повільно. Основну частку в енергобалансі країни займають нафта, вугілля та газ. Проте, за прогнозом Міжнародного енергетичного агентства, частка вуглеводневої сировини в Україні поступово знижується, і до 2040 року досягне 66%, поступившись місцем альтернативним джерелам енергії. Сьогодні частка сонячної генерації в енергобалансі країни становить лише 0,001%. Порівняно зі значенням енергобалансу світової енергетики, цей відсоток досить малий. Наприклад, Німеччина має найвищу частку сонячної енергії (21,58%) в енергетичному балансі, що у кілька десятків тисяч разів перевищує український показник.
Найбільш розвиненими регіонами нашої країни у галузі сонячної генерації можна назвати Республіку Алтай, Краснодарську та Білгородську області. Найбільшу на сьогоднішній день вітчизняну станцію потужністю 5 МВт було запущено в 2014 році в Республіці Алтай — Кош-Агацька СЕС. Не поступаються їй і кримські СЕС. У зв'язку з геополітичними проблемами та відсутністю необхідної інфраструктури Кримський півострів змушений спиратися на альтернативні джерела енергії. "Перово" - найбільша сонячна електростанція Криму потужністю 105 МВт.
Сонячна електростанція в Орську (фото: www.orinfo.ru)
З точки зорузаконодавства щодо «зеленої» енергетики в Україні склалася суперечлива ситуація. Постановою уряду України від 08.01.09 № 1-р «Про основні напрями державної політики у сфері підвищення енергетичної ефективності електроенергетики на основі використання поновлюваних джерел енергії на період до 2020 року» встановлено цільові показники виробітку електроенергії на основі ВДЕ, які необхідно досягти до певного періоду . У 2020 році частка ВДЕ має становити 4,5%. З іншого боку, у законодавстві відсутні нормативні документи, які повністю регламентують конкретний механізм приєднання ВДЕ до загальної енергомережі. Проте зміна ситуації на краще на рівні закону видно вже сьогодні. Так, на початку 2015 року набула чинності Постанова від 23.01.15 № 47 «Про стимулювання використання відновлюваних джерел енергії на роздрібних ринках електроенергії», що дає змогу вдосконалювати механізм підтримки генеруючих об'єктів, що працюють на основі ВДЕ.
Інших труднощів у розвитку сонячної енергетики в Україні теж вистачає. Однією з важливих проблем є структура загального енергетичного балансу країни, де значну частку становить газова генерація. Вартість сонячної енергії в Україні помітно перевищує вартість газу, це перешкоджає швидкому розвитку СЕС на масовому рівні. З основної проблеми випливає ще одна, не менш значуща, — низька зацікавленість інвесторів. Довгий термін окупності проекту та невисока рентабельність СЕС є причиною відсутності інвестицій та належної уваги з боку приватних підприємців. Вирішенням проблеми може стати лише вирівнювання собівартості газу із собівартістю сонячної енергії, що дозволить розвивати генерацію сонця без серйознихсубсидій. Вже наступного року балансу між двома джерелами енергії буде досягнуто в Європі, нашій же країні ще довгий шлях до досягнення рівноваги між сонячною та газовою генерацією. За всіх якісних переваг сонячної енергетики вона має ще одне слабке місце — залежність від погодних умов та часу доби. Економічно благополучні регіони європейської частини України, такі, як Московська та Ленінградська області, мають низьку інсоляцію, тобто одержують недостатній рівень сонячного світла. Будівництво СЕС у цих регіонах не має жодних перспектив, оскільки не всі потужності станції будуть задіяні.
Україна багато в чому відстає від Європи, включаючи галузь енергетики. Проте в нашій країні є перспективи розвитку «зеленої» генерації, а держава починає виявляти інтерес до використання ВДЕ. До 2020 року урядом України заплановано будівництво ще чотирьох великих СЕС. Таким чином, додатково буде введено близько 1,5-2 ГВт потужностей, і частка сонячної енергії в енергобалансі збільшиться до 1%. Попри залежність сонячної генерації від погодних умов Україна має всі шанси на розвиток цієї галузі. Наприклад, будівництво СЕС у південній частині Україна буде перспективним, оскільки ця територія схильна до високої інсоляції, а отже, станції зможуть працювати на максимальних потужностях. В інших частинах країни можна успішно використати сонячну генерацію, розміщуючи СЕС на території з дефіцитом електроенергії. Найбільш вигідним є будівництво сонячних електростанцій поруч із сільськогосподарськими підприємствами, які знаходяться на відкритих ділянках, віддалених від основних енергомереж. Сонячні енергоустановки вимагають менше інвестицій, ніж вітрові системи або опалювальні пристрої для роботияких потрібне тверде паливо, та є найбільш вигідним рішенням для забезпечення господарства електроенергією.
Технічне обладнання для запуску нових СЕС відіграє важливу роль. За останні п'ять років помітно подешевшало обладнання для сонячної енергії, при цьому зросла ефективність сонячних модулів. Разом із зростанням на користь дешевшої «зеленої» енергії швидко розвивається галузь технологій для активного енергомоніторингу та енергоменеджменту на рівні одного об'єкта або цілої станції. Поєднання цих двох аспектів у єдину систему дозволить прискорити процес розвитку української енергетики загалом. Удосконалення сонячної генерації на рівні масового використання можливе лише за достатньої державної підтримки. Внесення вимог до обов'язкового оснащення сонячними модулями деяких адміністративних та освітніх будівель дозволить скоротити витрати енергоспоживання цих об'єктів та прискорить процес розвитку сонячної енергії у приватному секторі енергоринку. А посилення вимог законодавства про виробництво вітчизняного обладнання сонячної енергії призведе до скорочення інвестицій на будівництво СЕС.
Незважаючи на те, що сонячна енергія має величезний потенціал у всьому світі, а її запаси перевищують усі існуючі ресурси, в Україні розвиток сонячної генерації відбувається дуже повільно. Основні причини – слабко розвинена інфраструктура, висока вартість її модернізації, тривалий термін окупності інвестицій. Все це веде до того, що рентабельність СЕС у нашій країні невелика і не має належного інтересу для приватних підприємців — галузь розвивається здебільшого силами держави. Однак у зв'язку з непростою геополітичною ситуацією, що складається на Кримському півострові, та черговим припиненняменергопостачання Криму з боку України розвиток сонячної енергетики потрібний — територія змушена спиратися на альтернативні джерела енергії. Потреби Криму в електроенергії на сьогоднішній день становлять до 1200 МВт на добу, близько 30% з них дає власна генерація, що включає теплові, сонячні та вітряні електростанції, а від 500 до 900 МВт поставляється по ЛЕП з України. Кліматичні умови дозволяють півострову виробляти ще до 30% потужностей через сонячну енергію — от і простір для розвитку галузі там, де це дійсно необхідно.