Прощание с нерентабельностью
«Приручить» солнечную энергию человечество мечтало давно. Однако более-менее работоспособные солнечные батареи были разработаны всего 55 лет назад американскими учеными, использовавшими, правда, весь мировой опыт, в том числе и российский. Разработки эти были необходимы для космической отрасли, и быстрый прогресс солнечных батарей стал возможен благодаря полетам «Востоков» и «Союзов», многочисленных орбитальных станций.
А в 1970-х годах солнечные батареи начали входить и в повседневный быт. У автора этих строк, например, и сегодня дома хранится микрокалькулятор «Электроника» с фотоэлементом над жидкокристаллическим дисплеем. Кстати, он до сих пор работает. В то же самое время многие страны начали пытаться использовать солнечную энергию шире – для обогрева и освещения. Там, где нефть и газ на вес золота, любая даровая энергия ценится так же. А потому баки с водой и солнечные элементы над крышами домов в Израиле, Греции, Испании и на Кипре сегодня уже перестали удивлять.
В Германии, например, программа создания преобразователей солнечной энергии охватывает 100 тыс. крыш домов с расположенными поверх миниэлектростанциями из кремниевых батарей - «Сто тысяч солнечных крыш» называется. США и Япония имеют по миллиону таких батарей каждая. Более того, в Евросоюзе вкладывают 3 млрд евро на развитие фотоэнергетики до 2010 года. При этом за последние 30 лет один ватт от солнечных батарей подешевел в 33 раза. КПД солнечных батарей в лабораториях достиг 35%, а через 10 лет будет 45%.
Причин такого прогресса несколько. Во-первых, в последнее время сделано несколько научных открытый в области кремниевых технологий, а солнечные батареи состоят из кремниевых пластин. Во-вторых, энергоотрасль тоже не стоит на месте: появились энергосберегающие электроприборы. Например, обычная лампочка потребляет 100 ватт, а энергосберегающая – в 10 раз меньше. При этом сила производимого света у них равна.
…и стал свет
Наконец, солнце пришло и в Москву. Точнее, в Олимпийскую деревню. На крышах, над каждым подъездом установлено по четыре солнечных батареи комплекса «Фотон». Тут же размещены аккумуляторы. Летом они накапливают энергию, а зимой – когда световой день короче – тратят ее. Причем тратят очень и очень бережно: помогает электроника.
Во всех подъездах установлены элементы слежения: зашел кто-то в подъезд – свет включился. Через некоторое время – достаточное, чтобы дойти до лифта и дождаться кабины – освещение гаснет. И снова загорается – но уже на том этаже, куда придет лифт. Интересно, что в союзные времена кое-где так оно и было. А сегодня любой европейский дом без такого принципа освещения и не представить: зачем всю ночь жечь лампочки в подъезде, если свет практически никому не нужен?
Правда, жителям Олимпийской деревни такое освещение пока не очень нравится: люди жалуются на то, что свет загорается не сразу, а через две-три секунды. Зато каждый комплекс позволяет снизить общедомовые расходы на 10%, что скажется и на расходах самих жильцов.
Но ведь солнце-то над Москвой светит далеко не всегда – значит, и батареи будут работать от случаю к случаю? Если вы так думаете, значит, слегка отстали от технического прогресса. Вопреки распространенному заблуждению, солнечные батареи эффективно работают не только в ясный солнечный день. «Пищей» им служит ультрафиолет. Поэтому ни облака, ни даже слой снега сантиметров в тридцать им не помеха. А дождь даже полезен - пыль смывает.
Полная окупаемость «Фотонов» ожидается через три года. А в ближайшем будущем, возможно, на установки появится и реальный спрос: с ростом числа кондоминиумов и ТСЖ растет и интерес к экономии.
В самое ближайшее время еще 17 домов по Мичуринскому проспекту оснастят солнечными батареями комплекса «Фотон». А к осени ими оборудуют некоторые школы, дома творчества и ЗАГСы Москвы. В планах – оснастить солнечными батареями и столичные больницы. Также установку таких батарей по заявкам ТСЖ проведут в районе Киевского вокзала, Кунцево и Солнцево. Стоимость одной установки составляет 2 млн рублей. По словам генерального директора ООО «Экоэнерго» Сергея Ткачева, одна солнечная батарея - это около 170 ватт в час. Четыре батареи на крыше 16-этажного дома позволяют полностью обеспечить освещение не только в подъезде, на лестничных клетках, но и на территории вокруг дома.
Цена вопроса
Солнечная батарея иностранного производства сегодня стоит недешево. Поэтому компания «Экоэнерго», входящая в состав концерна «Созвездие», планирует в ближайшее время начать строительство завода по производству фотоэлектрических преобразователей (солнечных батарей) в Калуге.
Площадь предприятия составит 1,5-1,8 тыс. кв. м. А рядом будет построен и завод по производству световых опор для Московской области: зачем жечь энергию, которую может дать солнце?. Инвестиции в строительство заводов предположительно составят около 28 млрд руб. Правда, сроки окончания строительства в компании пока не называют.
Но обещают фантастические показатели батарей. Сейчас заканчивается тестирование опытных образцов с КПД около 40%, который достигается за счет наноразмерной структуры используемого кремния. Это совместная разработка концерна «Созвездие» с институтами РАН. По словам Сергея Ткачева, компания ставит перед собой задачу выстроить собственную единую цепочку производства.
Основными потребителями аккумуляторов для солнечных батарей станут производители спецтехники, мобильной связи, автомобильной промышленности и систем адаптации предприятия. Кроме того, больше половины производимой продукции рассчитано на индивидуального потребителя. Стоимость автономной солнечной электростанции для энергоснабжения коттеджа составляет от 200 до 500 тыс. руб. Срок окупаемости комплекса составляет около трех лет, срок эксплуатации - 25-30 лет.
Что день грядущий нам готовит?
Сегодня выдающиеся физики мира – в том числе и лауреат Нобелевской премии Жорес Алферов – говорят уже о настоящем рынке фотоэнергетики: он сегодня является стремительно развивающимся сегментом мировой экономики. Согласно научным прогнозам, солнечное электричество будет доминирующим источником энергии с долей приблизительно 60% к концу века.
Россия пока отстает, хотя в СССР еще в прошлом веке была создана солнечная электростанция в Крыму, мощностью 5 МВт. В настоящее время еще только ведется разработка законопроекта «О государственной поддержке солнечной электроэнергетики», он станет частью «Энергетической стратегии России до 2020 года».
Что даст переход на солнечную энергию? Ведь, в отличие от Европы, США и Японии, Россия пока не страдает от нехватки нефти и газа. Однако, производимая энергия далеко не всегда доходит до получателя. По состоянию на прошлый год более 10 млн россиян жили без централизованного электрообеспечения. Во многих районах проблему могли бы решить солнечные батареи. Пусть в России климат несравним со средиземноморским, но среднегодовые поступления солнечного излучения во многих районах России, в том числе и таких, где ощущается недостаток централизованного энергоснабжения (например, Забайкалье), больше, чем в Испании.
…Кстати, на солнечной энергии можно не только экономить, но неплохо зарабатывать. Когда большая часть московских домов будут освещаться солнцем, можно будет говорить и о возвратной системе. Подобной той, что действует в Германии – «Сто тысяч солнечных крыш». Там дом днем отдает по льготной цене излишки солнечной энергии в общегородскую сеть, а ночью получает электричество по обычной цене. Получается «вкусная» разница, идущая в копилку дома.
