Сонячні (солярні, геліо) системи-справжнє чи майбутнє?.

Хоча про наближення енергетичної кризи говорять уже понад 50 років, нині це вже не далекий привид, а сувора реальність сьогодення. Протягом останніх десятка років усі спроби знайти дієвий спосіб позбавлення від цього дійства виявилися пилом. Розсіялися одне за іншим обіцянки фізиків приборкати термоядерну реакцію, приборкати магнітогідродинамічних спосіб отримання енергії, приручити холодний синтез. Але ж на це були викинуті мільярди доларів! .. Не кажучи вже про інші, менш гучні, рекламних шоу вчених.


Власне, від повної безвиході енергетики зробили ставку на дідівські, досить примітивні способи одержання енергії. Як то вітросилові установки (повернення до вітряка), малі гідроелектростанції (рімейк напівзабутих водяних млинів), котли на спеціально вирощеної для цього деревині або соломі (тобто «вперед» - від ядерного реактора до дідівської печі) ...

При цьому перші особи демонструють повну нездатність чесно зізнатися в тому, що всі розмови про екологічну чистоту цієї «нової» енергетики - не більш ніж спроба сховавши голову в пісок і не бачити реальної картини світу, з якого зникає нафту, закінчується газ і залишилося не так вже багато вугілля ... У таких умовах найдоцільніше задати "Чернишевський" питання «що робити?» і відповісти на нього конкретно.

Солярний ... сонячний ...


Перш за все нам доведеться взяти до відома, думаю, для багатьох дивну думку - єдиним джерелом перерахованих вище енергетичних джерел є Сонце. Саме завдяки якому на Землі з'явилися нафта, вугілля, газ. Саме через нього сьогодні працюють вітрові та гідроелектростанції. Навіть ліс і солома ростуть завдяки сонячним променям.

Тому далекогляднішим всіх надійшли ті вчені, що взялися за розробку сонячних (солярних) установок, безпосередньо перетворюють сонячні промені в електроенергію. До самого останнього часу їх "великі досягнення", з точки зору енергетиків, виглядали маргінально.

Радикальне рішення запропонували фізики, відкривши спосіб прямо перетворювати сонячні промені в електроенергію за допомогою кристалів із кремнію. З'явилися проекти будівництва в південних районах Землі сонячних електростанцій. Розрахунки показують - потрібні порівняно невеликі площі, щоб забезпечити людство електроенергією. І така енергетика справді абсолютно екологічна - вона не нагріває додатково Землю, оскільки використовує сонячне проміння, що все одно падає на нашу земну поверхню. Є в неї й інші переваги.

До цих пір головною перешкодою на шляху широкого впровадження сонячних (солярних) батарей , що перетворюють сонячне проміння на електрику, була вартість. Ці батареї, виготовлені з пластин високочистого кремнію, коштували досить дорого. Розміщення цих батарей на космічних станціях, супутниках і т.п. щоб стабільно забезпечувати їх енергією, це перешкодою не служив. Але на землеко, це вважалося економічно невигідно

Десять років тому одна швейцарська фірма привезла в Україні на одну з будівельних виставок цілком автономний котедж, який харчувався електроенергією від сонячних батарей, розташованих на його даху. Солярна установка цього житла коштувала приблизно 100 тис. доларів. Тоді в компанії не вийшло розпочати успішний бізнес на нашому ринку. Однак сьогодні під Києвом уже можна зустріти чимало дорогих котеджів, у яких електрика виробляється автономно сонячними батареями, встановленими на дахах.

У США - це вже будні. Таких дахів у них у провінційних містах - мільйони. У Німеччині прийнято спеціальну програму - 100 тисяч дахів з сонячними установками . Законом навіть передбачені пільги у разі, якщо господар такого житла буде скидати зайву енергію в загальну електричну мережу. Це все вказує на те, що сонячна енергетика навіть у наших, здавалося б, не особливо багатих сонячними днями широтах може стати цілком рентабельною при продуманій державній політиці.

Космічні перспективи


Отримання електроенергії з сонячних променів стало рентабельним не відразу. Сталося це завдяки тому, що за останнє десятиліття ціни на дорогі кремнієві батареї впали приблизно в три-чотири рази. За оцінками авторитетних експертів, очікується, що скоро ціни на них знизяться ще на порядок і тоді даху, «виробляють» електроенергію, стануть чи не в ціну ... шиферних. Ось тоді вони рішуче ввійдуть у наш побут, зроблять життя комфортним навіть у нашому селі, позбавивши її непередбачуваною «принади» віялових відключень.

В Україні ще п'ятнадцять років тому було розгорнуто виробництво кремнію в найширших масштабах: у Волновасі Донецької області, на Запорізькому титаномагнієвому комбінаті (ЗТМК), на Світловодському заводі «Чисті метали». Це була майже суто українська монополія - ??у той час як весь Радянський Союз виробляв 300 тонн кремнію, на одному Запорізькому ТМК його видавали 200-220 тонн на рік. Кремній, щоправда, був не найвищої якості, але в сучасних умовах його виробництво можна було б довести до досить гарного рівня. Власне, це було золоте дно, проте Клондайк не вийшов. Мало того, виробництво кремнію взагалі зупинилося.

Електронники не розуміють: чому держпідприємство, що має величезні ресурси і десятками років напрацьовану технологію, не змогло вийти на зовнішній ринок з кремнієм, який зараз є найціннішою валютою? Він затребуваний і буде затребуваний ще дуже довго і у величезних кількостях ...

Відповідь проста і банальна: мабуть, підприємство не змогло тому, що воно ... державне. Адже київські бізнесмени, розпочавши виробництво кремнієвих пластин кілька років тому буквально з нуля, показали, що його дуже швидко можна зробити рентабельним. До речі, вони не особливо мудрували - купили швейцарську установку для різання пластин і почали планомірно нарощувати виробництво, вкладаючи зароблене в нові, далеко не дешеві установки. У результаті сьогодні в їхньому цеху стоїть набір машин, якому може позаздрити будь-який аналогічний завод у світі. Основна маса кремнієвих пластин іде на виготовлення панелей для сонячних батарей, які продаються на всіх континентах. У тому числі й у Німеччину, США та інші високорозвинені країни.

Українці стрімко увірвалися на світовий ринок виробництва кремнію для солярних енергетичних установок і дуже швидко зайняли свою нішу. Зараз їм належить 8% ринку. Показово, що на невеликій виробничої площі виробляється близько 35 тонн кремнію на місяць. Це вдвічі більше, ніж виробляв колись весь гігантський ЗТНК.

Щорічно кияни збільшують свою присутність на світовому кремнієвому ринку на 15-20%, більше 90% продукції експортується. Ця українська група дедалі успішніше виграє тендери з участю найвідоміших фірм світу, а її власна програма розвитку, спрямована на співпрацю з іншими країнами, виглядає набагато змістовніші державної на цьому напрямку.

На жаль, поки на поширення сонячної енергетики по планеті серйозно впливають політичні процеси у світі. Але київська фірма вже має свої представництва, укомплектовані місцевими кадрами, не тільки в Казахстані, а й у різних країнах Латинської Америки, Азії, Африки. Є контракти з Південно-Африканською Республікою, Єгиптом, Марокко, Кенією і ще цілим рядом країн.

Бізнес по-українськи


На питання про те, як вдалося в такий короткий час потіснити з цього хай-теківського ринку бізнесменів із Заходу, наші бізнес-просунуті співгромадяни відповіли, що в українців є істотні переваги. Перше - невибагливість і невимогливість у побуті та праці. До того ж вони не відступають, коли доводиться стикатися з труднощами. Наприклад, в Африці вони не раз випробували вельми неприємні відчуття через те, що на них поглядали ... як на їжу. Ці настрої допомогли їм вистояти в подібних ситуаціях і в Україну.


Не можна сказати, що велике задоволення працювати, коли сонце в зеніті, температура навколишнього середовища в тіні досягає градусів 40 і відчуваєш себе, як в парнику. Плюс інші «радощі» екзотичних регіонів, такі, як жовта лихоманка, малярія, холера. Саме контракти в таких екзотичних країнах і вдається без особливих проблем вигравати у західних конкурентів нашим підприємцям.


Так, зараз у київської фірми велика програма по Судану: освітлення шкіл, електрозабезпечення лікарень, електрифікація пів сотні селищ в південній частині країни. Звичайно, це державна програма бідної держави, де вважають кожен цент і ніхто зайвих грошей не дасть. У Хартумі при населенні в 5 мільйонів лише на одній вулиці є ліхтарі. А на все місто - один світлофор ...


природний, в таких умовах американцям з українцями конкурувати складно. І хоча в США хорошим вважається менеджер, який навіть ескімосові ухитриться продати холодильник, тут американці відступили і не змогли відповісти на запитання: як проводити рекламну кампанію, якщо у потенційних покупців немає телевізорів? Тому в багатьох важко доступних і складних з точки зору роботи регіонах західних представників немає взагалі. Перетворювати роботу в екстрим (притому за не велику оплату) на Заході ніхто не хоче.

Нещодавно кияни виграли в Казахстані оонівський тендер з опріснення води з використанням сонячної системи . Західні фірми там програли. Позначилися ті ж фактори - якщо західна людина зважується на дискомфорт, він за це хоче отримати гідну компенсацію. А українці в курних казахських степах почуваються, як вдома. Попереду видніється надія - якщо в Казахстані будуть будувати величезний трубопровід у Китай довжиною три тисячі. кіломметров, будуть потрібні пункти підкачування, контролю, датчики. Можливий ще один серйозний замовлення.

Цікаві і причини конкурентоспроможності заводу, що виробляє сонячне обладнання, за параметром «ціна-якість». Виявляється, що за цим показником ми успішно змагаємося з найкращими західними фірмами. Секрет у чіткій організації роботи на заводі. Графік праці тут дуже жорсткий - тризмінна робота, без вихідних. Виробництво зупиняється лише на Новий рік на три-чотири години, більше устаткування не простоює ні хвилини. Кількість шлюбу мінімально.

До того ж у цій галузі українці швидко навчилися виконувати побажання замовника. Якщо на фірму прийде індієць або перуанець, бажає мати 100 літрів питної води на годину, йому виконають всі - починаючи від геології ділянки до встановлення насосів та всього іншого. Будуть ретельно вивчені метеодані за 10-15 років, підраховано можливість похмурої погоди і після цього визначено необхідну площу сонячних панелей.

А якщо все це для киян?


Ми попросили фахівців київського ЗАТ «Квазар», що виробляє сонячні елементи, підрахувати, які енергетичні можливості Сонця над нашою головою і що потрібно зробити, щоб позбутися від необхідності підключати будинок у провінції до ненадійної електромережі?

Виявилося, що 30 кв. метрів сонячних батарей у зимових умовах буде досить, щоб навіть у більш північних широтах забезпечити на добу необхідне енерегообеспеченіе сім'ї, що мешкає в цьому будинку. На широті Києва на квадратний метр поверхні при стандартному освітленні за одну годину падає сонячне світло, еквівалентний одному кіловату електроенергії. З нього можна зняти 15 - 16%, тобто 150 - 160 ват на годину. За десятигодинний світловий день реально можемо одержати 1,5 кіловата. Якщо у вас встановлена ??батарея площею 10 квадратних метрів, то знімете 15 кіловатів. При цьому звичайна квартира за добу споживає 3-5 кВт. Правда, взимку умови погіршуються: світловий день становить п'ять годин, кут нахилу Сонця менше, ймовірність непогоди значно більше. Тому в наших широтах для освітлення того ж будинку взимку потрібен семиразовий запас потужності.

Продовжимо наші підрахунки. Сьогодні одна панель на сто ватів коштує 400 дол У день вона може дати 1-1,5 кіловата електроенергії. Приміром, в Острозькій академії у Рівному освітлення працює на сонячних панелях. У кримському Армянську побудували сонячну станцію для вівчарів. З її допомогою подають воду, від неї працюють телевізор, кип'ятильник і так далі. Виявилося, що це значно дешевше, ніж прокласти туди лінію електропередач.


А що робити, якщо панелі, приміром, занесе снігом або пилюкою?


З'ясувалося, що для кожного регіону і для кожного типу метеоумов розроблено свої системи. Але від снігу легко позбутися, якщо хоча б на один квадратний сантиметр панелі падає світло. Тоді панель сама розігрівається, сніг навколо тане і стікає. Звичайно, є райони, де дах під час бурану може покритися крижаною кіркою. Але ж і звичайну дах, якщо випало багато снігу, чистять, а всю подальшу підчистку забезпечить саморозігрів. При механічному очищенні панелі не пошкоджуються - вони захищені спеціальним склом.

У Києві виготовляють цілком автономні садові ліхтарі, до яких не потрібно тягнути дроти і боятися пошкодити їх садовим інструментом. Встановити такий ліхтар дуже просто - застромив його в будь-якому місці саду, і він буде світити, як тільки почне сутеніти. На світанку він згасне сам. Автоматика, датчики освітленості керують усім процесом самі. А за день він знову накопичить стільки електроенергії, що вистачить на всю ніч ...

Можна навести чимало дивовижних прикладів застосування сонячної енергетики . Але поки не поспішайте бігти в магазин - почекайте, поки кремнієві пластини подешевшають на порядок, тобто разів у десять. Ось тоді й можливий електричний рай на Землі ...

Проте цей бізнес у світі розвивається з величезною швидкістю. Випуском установок для сонячної енергетики в промислових масштабах займаються три сотні фірм у світі. Вони всі один про одного добре знають і уважно стежать за тим, як колеги нарощують потужності. Фірм, які збирають сонячні системи з готових елементів, ще більше - в одній тільки Німеччині їх десятки тисяч.

За 2003 рік у світі виготовлено сонячних батарей установленої потужності 340 мегават. З них панелей на 37 мегаватів зроблено на елементах, виготовлених у Києві. Поки за обсягами це начебто й неконкурентний вид енергетики, але оцініть такий приклад: якщо озеро Чад у Африці покрити сонячними панелями, то отриманої енергії вистачить, щоб задовольнити нинішні потреби людства в електроенергії.

На шляху розширення частки виробництва енергії екологічно чистими джерелами стояли завжди і будуть стояти в майбутньому так звані "закривають технології". Могутні ядерні, вугільні, газові, нафтові корпорації роблять і будуть робити все, щоб зберегти свої позиції. А мова йде про трильйони доларів.
На прикладі міста Нью-Йорка можна показати реальні можливості сонячної енергетики. На територію Нью-Йорка надходить сонячної енергії в два рази більше, ніж її використовується в цьому ж місті на сьогоднішній день.
У світі існують ряд тенденцій в розвитку енергетичної галузі, серед яких дві головні: зменшення негативного впливу на навколишнє середовище та децентралізація енергозабезпечення, без якого важко уявити подальшу демократизацію будь-якого суспільства. Розвиток джерел електричної енергії, які перетворюють безпосередньо енергію сонячного випромінювання в електричний струм, відповідає самим високим вимогам.
Основний контраргумент противників - ця відносно висока ціна цієї енергії. Але якщо мати на увазі динаміку цін на електроенергію, яка виробляється в результаті спалювання палива, атомними електростанціями, а також додати не калькулювати потенціал загрози навколишньому середовищу і людям від такого виробництва і порівняти з динамікою цін на електроенергію, яка виробляється сонячними батареями, то порівняння в користь сонячних батарей.

Енергія сонця - майбутнє людства

Сонце - це найсильніше джерело енергії для нашої планети. Без сонячного тепла і світла будь-яке життя на Землі не була б можлива. Всі наші повсякденні справи включають в себе використання енергії. Вона необхідна для пересування транспорту і приготування їжі, для роботи та відпочинку, для обігріву та охолодження приміщень. І навіть для того, щоб зробити один вид енергії, доводиться витрачати інший.

Енергія сонця може використовуватися для безлічі завдань. Одна з них - це перетворення сонячної енергії в електричну, в так зване сонячне електрику.

Для перетворення сонячного світла в електрику використовую сонячні батареї.