СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Все больше различных природоохранных организаций призывают общественность обратить внимание на экономное расходование природных ресурсов. Если в прошлом веке основная доля использованного топлива приходилась на нефть, уголь и газ, то сейчас ученые всего мира нацелены на расширение использования возобновляемых источников энергии.

По мнению некоторых ученых, Солнце может стать основным источником энергии в ближайшие 20 лет. За последнее десятилетие Европейский Союз начал производить и потреблять в 50 раз больше солнечной энергии, а в 2018 году увеличил производство еще на треть.

Особенности солнечных батарей позволяют располагать их на значительном расстоянии от стационарных источников электроэнергии, а модульные конструкции можно легко транспортировать и устанавливать в другом месте. Поэтому, солнечные батареи, применяемые в отдаленных районах, дают более дешевую электроэнергию. Солнечные батареи не требуют обслуживания и могут работать более 20 лет. Ученые всего мира работают над увеличением КПД фотоэлектрического преобразования. Сегодня фотоэлементы применяются для обеспечения бесперебойного электроснабжения сотовых базовых станций и метеорологических пунктов.

В результате 10-ти летних исследований американскими спутниками Земли получена полная карта ее облучения. Распределение плотности солнечного потока показывает любопытную вещь: начиная с границы 100 км западнее Минска и дальше на восток, вплоть до России, белорусская территория получает больше солнечной энергии, чем западноевропейские площади, расположенные на той же широте. Последнее связано с сильным влиянием Атлантики и Балтики. Поскольку Беларусь от них дальше, у нас в течение года меньше облаков, туманов и т.д.

В Беларуси поступление солнечной энергии на земную поверхность составляет 1200-1300 кВт·ч/м², это соответствует энергии в 60 литров нефти. Эта ценность в 20 раз превышает потребности страны в природном газе для производства энергии. В Беларуси по метеорологическим данным ежегодно (средние значения) 150 облачных дней, 185 частично облачных дней, 30 солнечных дней, и средний энергетический поток на поверхности Земли (с учетом ночей и облачности) составляет 2,8 кВт·ч/(м²·день), и с 12%-ой конверсионной эффективностью - 0,3 кВт·ч/(м²·день).

Анализ многолетних исследований показывает, что с рядовых ФЭС мощностью 1 кВт почти на 70% территории нашей страны можно было бы получать более 900 кВт·ч, на 25% - 975 кВт·ч и на 5% - 1050 кВт·ч. Это означает, что потенциальная эффективность использования ФЭС у нас только за счет благоприятных условий инсоляции

- более чем на 10% выше, чем в Польше, Нидерландах

- более чем на 17% - чем в ФРГ, Бельгии, Дании, Ирландии, Великобритании.

- еще выше относительно стран, расположенных севернее и северо-западнее Республики Беларусь.

Словом, расположение республики, ее географическая широта, высота над уровнем моря, а также метеорологические условия не являются сдерживающими факторами для развития солнечной электроэнергетики.

В Республике Беларусь накоплен 50-ти летний опыт производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем на монокристаллическом кремнии. На УП «Завод полупроводниковых приборов», УП «Завод «Транзистор», УП «Завод «Цветотрон» НПО «Интеграл» и РПУП «Завод «Измеритель» - серийно выпускались фотоэлектрические модули малой и средней мощности.

В настоящее время производство фотоэлектрических преобразователей при всей его простоте практически свернуто, процесс производства и внедрения солнечных батарей идет медленными темпами, что не способствует популяризации перспективных источников энергии и накоплению опыта эксплуатации.

Тем не менее, в Республике Беларусь, хотя и медленными темпами, но все же процесс пошел с нарастанием. Внедряются электроисточники на солнечных батареях, которые нашли себе применение в качестве автономных источников энергии при подсветке дорожных знаков, камер видеонаблюдения, регистрирующих пожары, расположенных на вышках в лесных массивах «Полесского государственного радиационно-экологического заповедника», т.е. там, где ввиду значительной удаленности объекта технически сложно и экономически не целесообразно доставлять сменные гальванические источники электропитания.

В деревне Масаны, находящейся в нескольких километрах от Чернобыльской атомной электростанции, вахтовым методом ведут наблюдения и научную работу ученые Национальной академии наук Беларуси. Жилой дом, в котором работают ученые-вахтовики, по электроснабжению запитан от автономной солнечной электростанции мощностью 2 кВт смонтированной впервые в стране в прошлом веке.

По количеству используемых изделий с применением солнечных батарей в Республики Беларусь лидирует Министерство сельского хозяйства. По некоторым данным, в хозяйствах агропромышленного комплекса Республики Беларусь работают более 25 000 автономных охранных устройств «Импульс» различных модификаций, которые применяются для питания электрических изгородей при выпасе скота. Каждое изделие имеет в своем составе и питается от солнечной батареи установленной мощностью от 6 до 4,5 Вт, с примитивно ручной системой слежения за солнцем.

В нашей стране больше всего объектов возобновляемой энергетики в Могилевской и Гродненской областях (лидером по наращиванию темпов внедрения солнечной электроэнергетики в период 2007-15 год, являлся г. Могилев и Могилевский район), но самые крупные – на Гомельщине и Витебщине. Например, мощности электростанции в Речице хватит, чтобы обеспечивать энергией до 30 тыс. квартир. А солнечный парк под Брагином способен включить всю вечернюю подсветку столицы.

В г. Барановичи на крыше мебельного магазина (ул. Брестская, 4) летом 2013 г. была смонтирована и введена в эксплуатацию модульная гелиоэлектростанция суммарной установленной мощностью 20 кВт (два модуля по 10 кВт), которая отдает выработанную электрическую энергию в городскую электрическую сеть.

В жилом секторе, в настоящее время, солнечная энергетика Республики Беларусь не нашла массового применения. В основном это системы на индивидуальных домах, коттеджах, где смонтировано незначительное количество мелких электростанций мощностью 150-500 Вт, работающих в автономных режимах и которые слабо поддаются учету.

В национальном парке «Беловежская пуща» смонтирована одна электростанция мощностью 280 Вт, питающая два жилых дома.

В Мядельском районе Минской области летом 2013 г. на крыше индивидуального жилого дома смонтирована и введена в эксплуатацию солнечная электростанция китайского производства установленной мощностью 6 кВт, которая полностью покрывает потребности в электроэнергии этого дома, а излишки отдаются в электрическую сеть.

В области применения солнечных электростанций при строительстве и эксплуатации многоквартирных жилых домов в Республике Беларусь опыт невелик. Сравнительно недавно, в г. Минске на ул. Жуковского была запущена в эксплуатацию экспериментальная гелиоэлектростанция, которая обеспечивает электроэнергией подъезды типового многоквартирного жилого дома.

Солнечную электростанцию на Брагинщине построила компания Velcom в 2016-18 годах. От неё пару километров до Полесского радиационно-экологического заповедника. В хорошую погоду мощность солнечных батарей около 18,5 МВт, средние цифры — около 16 МВт. Электростанция обеспечивает три района. Потребление Брагинского района — 2 МВт, Лоевского района — 1,9 МВт, Хойникского — 2,3 МВт. Оставшееся уходит на Речицу.

В октябре 2017 года недалеко от Речицы была открыта самая большая в Беларуси, на тот момент, фотоэлектрическая станция (солнечная электростанция) мощностью 55 МВт. Станция построена по заказу ПО «Белоруснефть» в Речицком районе на общей площади около 115 га. Здесь установлено почти 218 тыс. солнечных панелей. Поставщиком оборудования выступила словенская компания, которая производит фотоэлектрические модули премиум-класса, а также монтажные системы.

До этого самой мощной фотоэлектрической станцией считался комплекс, построенный недалеко от Брагина. Его номинальная мощность достигает 18,48 МВт.

Работы выполнялись при научной поддержке Института энергетики НАН Беларуси. Как отметил директор института Антон Бринь, академические специалисты провели энергообследование, разработали укрупненное технико-экономическое обоснование внедрения электростанции.

В Чериковском районе Могилевской области с января 2019 года ведется строительство самой большой в Беларуси фотоэлектростанции (ФЭС), выполняемой компанией «Белзарубежстрой» совместно с инвесторами из КНР. Мощность солнечной электростанции составляет 100МВт. Разместится она на площади 220 Га.

До недавнего времени в Беларуси работало всего три десятка солнечных станций общей мощностью всего 41 МВт. Согласно государственной программе "Энергосбережение" к 2020 году в Беларуси планируется строительство солнечных электростанций суммарной мощностью не менее 250 МВт.

Ожидается, что на белорусском рынке возобновляемых источников энергии среднегодовой темп роста составит более 15% в течение прогнозируемого периода 2020-2025 годов. Поставленные страной цели по сокращению углеродного следа и значительное снижение цен на установки возобновляемой энергии, вероятно, будут стимулировать белорусский рынок возобновляемых источников энергии. Однако ожидается, что длительный период возврата инвестиций ограничит белорусский рынок возобновляемых источников энергии.

Правительство Беларуси поставило цель к 2030 году получать 10% от общего объема производства электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии, тем самым снижая выбросы парниковых газов на 25 – 30% по сравнению с 1990 годом. Это, вероятно, создаст некоторые возможности для возобновляемых источников энергии в Беларуси.

С учетом изложенного видно, что в Республике Беларусь целесообразно и экономически выгодно:

− использовать солнечные электростанции для экономии топливно-энергетических ресурсов и уменьшения вредных выбросов в атмосферу, достигая энергоэффективности жилых зданий при их строительстве и эксплуатации;

− для установки солнечных батарей использовать элементы кровли и при соответствующем архитектурном оформлении фасада стены технического этажа;

− с целью уменьшения расстояния подводящих - отводящих кабелей и стоимости проекта производить электрические подключения в вводном распределительном устройстве жилых зданий.

Список литературы:

1. Белорусский портал «TUT.by» [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://news.tut.by/tag/1687-vozobnovlyaemye-istochnikienergii.html–
2. ENERGOBELARUS [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://energobelarus.by/articles/alternativnaya_energetika/solnechnaya_energetika_sostoyanie_i_perspektivy_ee_ispolzovaniya_v_respublike_belarus/
3. ЗЯЛЁНЫ ПАРТАЛ [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://greenbelarus.info/articles/11-06-2018/kak-v-belarusi-razvivaetsya-solnechnaya-energetika
4. Светлы шлях [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.shliah.by/news/lesnoe-xozyajstvo/news23278.html