;
Главная Новости Поймать светило в реке
21 октября 2021

Поймать светило в реке

В начале сентября в Якутии запустили первую гибридную электростанцию, которая за счет использования солнечных батарей, накопителя энергии и АСУ позволяет снизить расход дизельного топлива почти вдвое.
Плавучая СЭС на водохранилище Нижне-Бурейской ГЭС уже доказала свою эффективность. 


 
В более теплых регионах альтернативные источники энергии используют давно и активно. Так, в городе Волжском Волгоградской области на четырех объектах водоканала за лето появились солнечные электростанции. В месяц они вырабатывают 3600 кВт, что позволяет предприятию сэкономить почти 50 тысяч рублей. На Волгоградском НПЗ компании "ЛУКОЙЛ" в этом году запущена 30 МВт СЭС. Мощности и география размещения СЭС в России ширятся.

На самом деле технологию использования солнечных электростанций нельзя назвать новацией. Они не первый год используются на различных хозяйственных объектах не только для улучшения энергоэффективности, но и как способ борьбы с глобальным потеплением. Совершенствование технологий солнечной энергетики привело к тому, что в некоторых регионах стоимость 1 кВт/ч электроэнергии СЭС сопоставима либо ниже себестоимости производства энергии с использованием углеводородного топлива. Этим объясняется все более увеличивающаяся с каждым годом мощность СЭС в мире.

И здесь возникает проблема - где найти большие площади для установки солнечных модулей? Это особенно актуально для крупных проектов в густонаселенных районах. Выход - использование плавучих фотоэлектрических систем в искусственных или естественных водоемах. Основное преимущество плавучих фотоэлектрических установок перед наземными состоит в том, что они не занимают практически никакой площади земли, за исключением ограниченных поверхностей, необходимых для системы управления. Они не отнимают площади, пригодные для сельскохозяйственного использования.

Плавучие СЭС более компактны, чем наземные. Средняя площадь, необходимая для установки 1 МВт мощности на водной поверхности, составляет 1,05 га при 2 га на суше. Фотоэлектрические модули на воде имеют более высокий кпд за счет естественного охлаждения. Кроме того, частичное покрытие водоемов плавучими СЭС имеет дополнительные преимущества - например, уменьшение испарения воды. В жарком климате, например, в Краснодарском крае или в Крыму, это важное преимущество, поскольку с покрытой поверхности испарения уменьшаются более чем на 80 процентов. Это особенно важно, когда водоем используется для водоснабжения.

Вместе с тем плавучие СЭС сталкиваются с рядом технологических трудностей. К примеру, существует проблема промерзания водоемов. Решить эту проблему можно, если использовать специальные понтоны с конструкцией, позволяющей при образовании льда в местах установки СЭС выталкивать станцию на поверхность, не позволяя ей застрять во льдах.

Проекты по установке погружных фотоэлектрических систем до сих пор осуществлялись только в рамках исследовательских проектов. Однако, несмотря на кажущуюся новизну технологий и их неготовность к промышленному производству, установленная мощность таких систем стабильно растет с каждым годом. Так, в Китае уже введены в эксплуатацию крупнейшие в мире плавучие СЭС мощностью 150 МВт, реализованные компаниями Sungrow Group и China Three Gorges New Energy, а глобально уже установлено более 14 крупномасштабных проектов мощностью более 15 МВт.

Одной из наиболее перспективных технологий плавучих СЭС, исследуемых сегодня, являются плавучие фотоэлектрические системы в открытых водоемах. Единственный в мире пилотный проект плавучей солнечной электростанции в открытом море был реализован в 2019 году шестью голландскими компаниями и исследовательскими организациями. Система мощностью 17 кВт находится в Северном море, в ближайшие месяцы ее мощность будет увеличена до 50 кВт. Станция пережила несколько сильных штормов.

В России компания "Русгидро" пока реализовала один пилотный проект плавучих СЭС - на водохранилище Нижне-Бурейской ГЭС. Солнечные модули на воде были установлены два года назад и с тех пор доказали свою эффективность. Подсчитано, что стоимость установки плавучих СЭС на 20-25 процентов выше, чем у наземных аналогов, однако эти затраты частично или в полном объеме могут быть компенсированы отсутствием земельного налога.

Не менее перспективно размещение плавучих СЭС и на других различных водохранилищах. СЭС в Кубанском море (площадь 420 кв. км) может обладать установленной мощностью не менее 3 ГВт и превратить Краснодарский край из энергодефицитного в энергоизбыточный регион.

Для России строительство плавучих СЭС чрезвычайно перспективно. Суммарная площадь водохранилищ гидроэлектростанций мощностью более 200 МВт в России составляет 82 242 кв. км. Учитывая совокупность факторов, влияющих на площадь плавучей солнечной электростанции, таких как тень со стороны плотины, мелководье, пути проходящих судов и другие факторы, коэффициент реальной заполняемости водохранилища становится равным примерно 8 процентам, или 6579 кв. км. Суммарная установленная мощность на один квадратный километр площади будет равна 95 МВт. Если подсчитать суммарную мощность на всю допускаемую площадь установки, то получится около 600 ГВт. При этом установленная мощность электростанций России составляет 246 ГВт, а всех ГЭС России - 50 ГВт.

Возможная годовая выработка плавучими СЭС на ГЭС составит 850 млрд кВт/ч в год. Для сравнения, за 2019 год в России было произведено 1081 млрд кВт/ч, в том числе ГЭС - 190 млрд кВт/ч электроэнергии. Потенциал выработки за счет установки плавучих СЭС составляет 79 процентов общего значения и в 4,5 раза превышает выработку на ГЭС.

____

Источник: Российская газета.