Солнечная энергетика в Украине

Солнечная энергетика — одно из самых перспективных и динамичных возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Ежегодно прирост мощностей, которые вводятся в эксплуатацию, составляет примерно 40-50%. Всего за последние пятнадцать лет доля солнечного электричества в мировой энергетике превысила отметку в 5%. Совершенствование технологии изготовления фотоэлектрических модулей привело к существенному снижению себестоимости электроэнергии. В более чем 30 странах мира (в частности, Германии, Чили, Австралии, Мексике) солнечная энергия стала дешевле, чем получаемая из традиционных источников (нефть, газ, уголь). За последние 10 лет инвестиции в солнечную энергетику составили около 300 миллиардов долларов США. Наиболее показательный пример успешности применения солнечных технологий — остров Тау (Американское Самоа). Ранее островитяне полностью зависели от поставок дизельного топлива, однако после установки современной солнечной электростанции (СЭС) стали полностью независимыми.

Украина делает важные шаги для расширения использования ВИЭ и альтернативных видов топлива в пределах своей более широкой стратегии по снижению зависимости от традиционных ископаемых видов топлива. Подсчитано, что наша страна имеет потенциал, чтобы к 2030 году в десять раз увеличить использование возобновляемой энергии и на 15% сократить потребление природного газа.

Стоит отметить, что климат и географическое положение Украины благоприятны для развития солнечной энергетики и строительства СЭС. Даже северные области страны имеют значительный потенциал для развития данной отрасли, который не уступает большинству европейских регионов.

Сейчас развитие солнечной энергетики в Украине находится на стадии, которую Европа прошла 7-10 лет назад. В то же время мы имеем одну из самых привлекательных инвестиционных структур в Европе для развития отрасли. Действительно, здесь были созданы благоприятные условия: наличие ресурсов и земельных участков, льготный тариф, государственная поддержка и целевая энергетическая стратегия, цель которой — достичь 25% производства чистой энергии до 2035 года. В результате, интерес к возобновляемой энергетике в Украине продолжает расти, и, по оценкам правительства, к 2020 году общий объем инвестиций в альтернативную энергетику достигнет 18 миллиардов долларов США.

И хотя сектор ВИЭ все еще мал по сравнению с другими типами генерации в Украине, в то же время демонстрирует постоянный рост, делая нашу страну лидером данной отрасли. С 2014-го и до конца 2017 года объем ВИЭ увеличился с 967 до 1375 МВт, и к концу 1-го квартала 2018 года — до 1534 МВт (рис. 1). Как распределяются возобновляемые источники энергии по регионам и какой вид ВИЭ преобладает в той или иной области можно увидеть на рис. 2.

Рис. 1. Рост ВИЭ за 2014 год - I квартал 2018 год. Источник: Renewable energy sector: Unlocking sustainable energy potential, National Investment Council of Ukraine, 2018.
Рис. 1. Рост ВИЭ за 2014 год - I квартал 2018 год. Источник: Renewable energy sector: Unlocking sustainable energy potential, National Investment Council of Ukraine, 2018.
Рис. 2. Производство ВИЭ по регионам периодом на I квартал 2018 года. Источник: Renewable energy sector: Unlocking sustainable energy potential, National Investment Council of Ukraine, 2018.
Рис. 2. Производство ВИЭ по регионам периодом на I квартал 2018 года. Источник: Renewable energy sector: Unlocking sustainable energy potential, National Investment Council of Ukraine, 2018.

Поскольку в Украине солнечная энергия — достаточно популярный ВИЭ, можно наблюдать, что региональное распределение установленных объектов ВИЭ коррелирует с уровнем инсоляции. Основное внимание уделяется регионам с высокой солнечной активностью, как показано на карте ниже (рис. 3):

Рис. 3. Излучение и потенциал солнечной энергии в Украине. Источник: Renewable energy sector: Unlocking sustainable energy potential, National Investment Council of Ukraine, 2018.
Рис. 3. Излучение и потенциал солнечной энергии в Украине. Источник: Renewable energy sector: Unlocking sustainable energy potential, National Investment Council of Ukraine, 2018.

Производительность солнечных батарей, отчего она зависит и как её повысить – вот первый вопрос, которым задаются люди, планирующих инвестировать в солнечную электростанцию. Количество электроэнергии, которое будет выработано при помощи солнечного модуля, зависит от многих факторов, и не в последнюю очередь —  от географического месторасположения солнечной электростанции. Ведь при прочих равных условиях количество производимой электроэнергии будет пропорционально количеству энергии солнечного излучения, достигающего поверхности земли в конкретной точке размещения электростанции.

Солнечная энергия — это из экологически устойчивых и фактически неисчерпаемый ресурс для производства электроэнергии с использованием фотоэлектрических (PV) систем — солнечных электростанций. Фотоэлектрическая географическая информационная система (PVGIS) Института энергетики и транспорта (IET) Объединенного исследовательского института (JRS) при Европейской комиссии (EC) разработала базу данных о солнечном излучении — основном исходном параметре для планирования. Их модель оценивает три составляющие солнечного излучения — прямое, диффузное и отраженное при чистом небе и для реальных условий глобальной освещенности на горизонтальных или наклонных поверхностях.

Обобщенным итогом проведенного моделирования можно считать периодически публикуемые постеры и карты солнечного электрического потенциала, доступные для использования всеми желающими. Информация, публикуемая PVGIS, достаточно детальна. Ниже представлена визуализация наиболее актуальных данных по солнечному потенциалу для Украины и стран Европы. Эта информация была обновлена 21 сентября 2012 года. Следует понимать, что приведенная информация – усредненный результат многолетних исследований и наблюдений, эти данные дают достаточно точный результат при проектных расчетах длительной эксплуатации объекта солнечной генерации. При этом расчетное значение показатели годовой генерации может содержать достаточно значительные погрешности.

На карте, представленной выше, показано распределение глобального солнечного облучения и солнечный электрический потенциал на территории Украины при выполнении следующих условий:

  • Ориентация солнечных модулей строго на юг.
  • Оптимальный углу наклона по отношению к поверхности земли (максимально перпендикулярное падение солнечных лучей на поверхность солнечной батареи).

Сравнение показывает, что Украина обладает значительным потенциалом годового количества солнечного излучения, которое имеет максимальные показатели, что вполне естественно, в южных областях, но при этом разница между северными и южными регионами достаточно незначительна. Для сравнения также приводим карту солнечного потенциала для Европы:

Согласно прогнозам, к 2020 году мощность установленных объектов солнечной энергии в Украине увеличится до 3 ГВт. На 1 апреля 2019 года, в стране установлено более 2,2 ГВт объектов солнечной энергетики, а это 71% всех существующих ВИЭ. Такое быстрое и активное развитие отрасли позволило Украине подняться с 34-го на двадцать третье место в мировом рейтинге солнечной энергетики.

В будущем для расширения перспектив солнечной энергетики Украина может перенять удачный опыт наших иностранных коллег.

  • Транспортные возможности. Все знают и даже видели на дорогах мегаполисов нашей страны немало современных электромобилей, но мало кто знает, что в европейских странах фотоэлементы размещаются на крышах поездов и обеспечивают их электроэнергией во время работы. В перспективе эту технологию можно применять и на водных и воздушных судах.
  • Термальная энергетика — способ преобразования энергии солнца с помощью нагрева воды в емкостях из материалов, которые хорошо проводят тепло.

В общем, солнечная энергетика будет наращивать мощности в Украине, потому что:

  • имеется заинтересованность зарубежных инвесторов;
  • в стране много регионов, где оборудование для СЭС работает максимально эффективно;
  • после разового вложения средств гарантированно длительное получения прибыли.

Почему строительство солнечных электростанций является перспективным?

  • Солнечная энергетика и энергосбережение — общемировой тренд. 2017 год стал знаковым для солнечной фотоэлектрической энергетики — в мире ввели в эксплуатацию больше всего солнечных мощностей по сравнению с другими типами технологий производства электроэнергии. На пять крупнейших национальных рынков — Китай, США, Индию, Японию и Турцию — приходится почти 84% вновь установленных мощностей. Далее следуют Германия, Австралия, Республика Корея, Великобритания и Бразилия. По совокупной мощности лидируют Китай, США, Япония, Германия, Италия и Индия (рис. 4-5).
Рис. 4. Глобальная мощность солнечных фотоэлектрических систем по странам или регионам, 2007-2017рр. Источник: REN21, Renewables 2018, Global Status Report, 2018.
Рис. 4. Глобальная мощность солнечных фотоэлектрических систем по странам или регионам, 2007-2017рр. Источник: REN21, Renewables 2018, Global Status Report, 2018.
Рис. 5. ТОП-10 стран по мощностям и приросту солнечной энергии, 2017. Источник: REN21, Renewables 2018, Global Status Report, 2018.
Рис. 5. ТОП-10 стран по мощностям и приросту солнечной энергии, 2017. Источник: REN21, Renewables 2018, Global Status Report, 2018.
  • Очень показательный пример развития солнечных технологий — Китай, который всего за пять лет из аутсайдеров рынка стал мировым лидером по мощности солнечных электростанций. В течение 2016-2020 годов Китай инвестирует в строительство СЭС около 145 млрд долларов — это даст возможность ввести в эксплуатацию около 1000 мощных СЭС. Поднебесная уже давно стала лидером отрасли по производству солнечных панелей и металлоизделий. Китай контролирует 70% мировой торговли солнечными батареями и лидирует по использованию солнечной энергии.

Прогнозируется, что к 2040 году Китай обеспечит 28% всех инвестиций в производство электроэнергии.

  • По прогнозам специалистов, уже к 2070 году энергия Солнца станет основным источником электроэнергии на Земле, а к началу следующего века по своим объемам солнечная энергетика в 3,5 раза превышать нефтяную отрасль и в 6 раз — атомную.
  • Энергия солнечного излучения — фактически неисчерпаема, к тому же это вполне бесплатный ресурс.
  • Современные технологии позволяют получать солнечные панели, которые при минимальных эксплуатационных затратах и ​​обслуживании обеспечат эффективную генерацию электричества в течение как минимум 30 лет.
  • Аналитики прогнозируют, что в период между 2017 и 2022 годами цены на солнечную энергию в мире снизятся в среднем на 27%. Солнечные установки коммунального масштаба будут стоить дешевле, чем угольные электростанции во всех развитых странах. Действительно, во многих местах мира (включая некоторые места в США) солнечная энергия уже достигла паритета энергосистемы, то есть стоимость солнечной энергии равна или ниже стоимости закупки энергии с энергосети.

Почему растет популярность солнечных электростанций в Украине?

  • Благоприятный климат — уровень инсоляции (то есть количество солнечного излучения на квадратный метр поверхности Земли) в большинстве областей Украины превышает аналогичные показатели Германии, которая является одним из мировых лидеров в области солнечной энергетики.
  • Благоприятное правовое поле, которое реально стимулирует инвестирование в альтернативную энергетику, зеленый тариф, по которому государство выкупает все электричество, произведенное СЭС — один из самых высоких в Европе. В апреле 2019 года принят закон о зеленых аукционах. Согласно ему, участие в аукционах будет обязательным с 2020 года для проектов солнечной энергетики мощностью более 1 МВт и ветровых электростанций с мощность более 5 МВт. По условиям аукциона, тот, кто предлагает самую низкую цену, сможет продавать «чистую» электроэнергию государству. Аукцион предназначен для предотвращения монополии на украинском рынке ВИЭ. Это должен быть прозрачный конкурс, проводимый через электронную торговую систему ProZorro дважды в год, осенью и весной.
  • Возможности инвестировать в альтернативный энергетический сектор Украины чрезвычайно благоприятны, поскольку страна обладает разнообразными запасами сырья и хорошо образованной рабочей силой, имеет технические ноу-хау, необходимые для разработки и внедрения последних коммерческих достижений в этом секторе.
  • Постоянный рост стоимости электроэнергии делает оправданным инвестиции в генерацию собственного электричества. Говоря о себестоимости, уже сейчас можно говорить о паритете цен между альтернативной и традиционной электроэнергетикой.

Преимущества солнечных электростанций для вашего бизнеса

  • Снижение затрат — себестоимость солнечной электроэнергии уже сейчас ниже тарифы на электричество в сети.
  • Энергонезависимость производства (бизнеса) и формирование положительного имиджа инновационной, социально ответственной компании в глазах общества и потенциальных клиентов.
  • Срок окупаемости инвестиций, в зависимости от типа и мощности СЭС, составляет 5-7 лет, для частных (домашних) солнечных электростанций — до 10 лет.
  • Низкие эксплуатационные расходы — минимальное количество обслуживающего персонала за счет высокой автоматизации и незначительных затрат на техобслуживание.
  • Сокращение эксплуатационных расходов / экономия энергии — солнечная энергетическая система может уменьшить или вообще убрать счет за электричество для вашего бизнеса.
  • Развитие технологий — технологии в солнечной энергетике постоянно развиваются, и в будущем усовершенствования будут ускоряться. Инновации в квантовой физике и нанотехнологии могут потенциально повысить эффективность солнечных панелей и удвоить или даже утроить электрическую мощность солнечных энергетических систем.

Авенстон — один из лидеров солнечной энергетики Украины и признанный эксперт в области проектирования и строительства солнечных электростанций. Наша компания имеет большой практический опыт и предлагает сотрудничество в управлении проектами «под ключ» в сфере ВИЭ. Это значит, что мы обеспечим консалтинг и полный сервис строительства и обслуживания объектов солнечной электрогенерации, включая технические, финансовые, правовые и формальные аспекты.

Возможен ли полный переход Украины на ВИЭ?

Продолжается оживленная глобальная дискуссия о сохранении баланса между ископаемым топливом и ядерной энергией, с одной стороны, и возобновляемыми источниками, такими как гидроэнергия, солнечная энергия, энергия ветра, геотермальная энергия и энергия биомассы, с другой.
Узнать больше

«Малая енерготранзиция»

Экспертное мнение пока одно - нас ожидает глобальная электрификация от перехода на ВИЭ и связанные с ней преобразования инфраструктуры во всех сферах. Самым мощным драйвером этих процессов станет дальнейшее развитие солнечной электрогенерации. Какие явные и скрытые факторы будут побуждать к таким изменениям?
Узнать больше

Ветроэнергетика

Ветроэнергетическая промышленность - не только «зеленая» отрасль, обеспечивающая мир экологически чистой энергией, она еще и экономически выгодна: ветроэнергетические станции (ВЭС) способствуют развитию местной экономической деятельности за счет налогов, которые поступают в местные бюджеты.
Узнать больше

Солнечная энергетика в Украине

Солнечная энергетика - одна из самых перспективных и динамичных частей области ВИЭ. Ежегодный прирост мощностей, вводимых в эксплуатацию составляет около 40-50%.
Узнать больше
Статьи