Солнечная энергетика для холодного края

Ученые из ООО «Южгеотепло» провели экономическую оценку установки солнечных термических батарей (для отопления) для двух регионов России, в которых мощность солнечного излучения, достигающего поверхности Земли, максимальна. Это Якутия и Краснодарский край.

Солнечная энергетика — наиболее динамично развивающееся направление возобновляемых источников энергии. Лидером в этой области является Китай, на его долю приходится 59% всех установленных мощностей.

В то время как во всем мире совокупная площадь установленных солнечных батарей составляет 140 млн м2, в России этот показатель крайне мал — всего 15 тыс. м2, то есть около сотой доли процента от мирового.

Ученые из ООО «Южгеотепло» провели экономическую оценку установки солнечных термических батарей (для отопления) для двух регионов России, в которых мощность солнечного излучения, достигающего поверхности Земли, максимальна. Это Якутия и Краснодарский край. В результате они смогли определить срок окупаемости установок с солнечными коллекторами — они эффективно преобразуют солнечное излучение в тепло, в том числе — для нагрева воды.

Рассмотрев средние значения стоимости коллекторов — 10—18 тысяч руб/кв. м. и цены на горячую воду, они получили, что солнечные коллекторы в этих регионах окупятся за 7 лет при сроке службы в 20 лет. Данные, полученные краснодарскими учеными, можно использовать при развитии возобновляемой энергетики в этих двух регионах; они показывают, что, несмотря на пасмурную погоду, в основном характерную для России, есть места, где инсталляция солнечных коллекторов будет прибыльна, в особенности при учете резкого роста тарифов, который ожидается в течение ближайших трех лет.

Подробнее. Для расчета солнечного потенциала одного из самых холодных российских регионов — Якутии, авторы применяли подход, ранее разработанный для Краснодарского края. Он заключается в расчете интенсивности суммарной солнечной радиации, падающей на 1 м2 поверхности в течение месяца или года. При расчетах ученые сопоставляли данные из климатологических справочников, наблюдения метеостанций и результаты обработки 14-летних измерений суммарной солнечной радиации. Для Якутии данные были получены из компьютерной базы NASA, основанной на спутниковых измерениях.

Ученые рассчитали, что в Якутии в год на 1 квадратный метр поверхности в год приходится от 750 до 1110 кВтч энергии солнечного излучения. При этом не менее 77% этой энергии попадает на сезон с апреля по август. В другое время солнечные коллекторы, по расчетам авторов, использовать экономически нецелесообразно.

Результаты своих исследований ученые уже применяли при проектировании и строительстве более 100 установок с солнечными коллекторами в Краснодарском крае.

В Якутии солнечная энергетика развита меньше, поэтому ученые пока разработали рекомендации, как наиболее оптимально спроектировать солнечные котельные, которые будут использоваться в суровых условиях этого региона. Любопытно, что в Якутии энергия солнечного излучения, которое падает за год на 1 квадратный метр поверхности почти во всех ее районах выше, чем в Краснодаре даже в зимний период.