Промышленные солнечные электростанции в Украине и мире: особенности и нюансы

промишленніе солнечные электростанции в Украине и мире фото
Промышленные солнечные электростанции в Украине и мире: особенности и нюансы

Энергия солнца быстро дешевеет. Более того – динамика падения цен на «солнечные киловатты», составляющая в среднем 20-25% в год, стабильна на протяжении всего последнего десятилетия. Следствием этого стало массовое строительство промышленных солнечных электростанций по всему миру, а генерация СЭС в развитых странах играет заметную роль в энергоснабжении государства.

По расчетам Mercator Research Institute к 2050 году доля фотоэлектрической энергии в ее общемировой добыче достигнет 40-50%, а в США, Китае и монархиях Залива – свыше 85%. Насколько высоко в рейтинге окажется Украина (с учетом генерации как крупных, так и частных домашних гелиостанций), зависит от государственной политики в вопросах развития альтернативной энергетики.

Промышленные солнечные электростанции в Украине

В нашей стране промышленная гелиоэнергетика появилась в 2011 году. С тех пор было построено и введено в эксплуатацию солнечные электростанции общей мощностью:

  • с 2011 по 2015 г.г. – 432 МВт;
  • 2016 г. – 100 МВт;
  • 2017 г. – 210 МВт;
  • 2018 г. – 260 МВт;
  • 2019 г. – ожидается до 400 МВт.

Почти в 400 раз (суммарно до 30 МВт) за тот же период выросла и генерация домашних станций. Вплоть до апреля 2019 г. на дачных участках могла устанавливаться даже небольшая промышленная солнечная электростанция для дома – с целью получать хорошую прибыль за счет отдачи основного объема энергии в сеть. Но после отмены «зеленого тарифа» на наземные СЭС мощностью до 50 кВт с 01.01.2020 г. основными заказчиками подобной продукции – от 5 квт до 200 квт – стали предприятия. Для которых разместить несколько сотен панелей на кровле офисных и производственных зданий не представляло проблемы.

Областями-лидерами Украины, где расположены крупнейшие промышленные солнечные электростанции, являются:

  • Одесская – 240 МВт (планируется еще + 129 МВт);
  • Винницкая – 130 МВт (потенциально + 110 МВт в 2019г.);
  • Херсонская – 100 МВт;
  • Закарпатская – 65 МВт;
  • Днепропетровская – 45 МВт (до конца года ожидается + 200 МВт).

Строительство промышленных СЭС

По мере развития украинского рынка фотоэлектрической энергии, в стране появляются и EPC-контракторы (Engineering, procurement and construction) – компании, профессионально строящие и сдающие промышленные солнечные электростанции под ключ.

Цена таких проектов, с суммарной мощностью СЭС от 1 МВт и выше, составляет миллионы долларов, а EPC-контрактору требуется от 3 до 6 месяцев на ввод станции в эксплуатацию. Вся процедура включает семь этапов:

  1. Подбор участка (необходимо выбрать место, удобное для размещения сотен панелей, и расположенное максимально близко к узлу соединения с электросетями и/или конечными потребителями).
  2. Разработка ТЭО (включает расчет генерации системы, емкости АКБ для хранения избытков и т.д.).
  3. Доставка оборудования (фотоэлектрические панели, промышленные инверторы для солнечных электростанций, аккумуляторы , крепежные элементы, проводниковая продукция, управляющая электроника и т.д.).
  4. Монтаж станции.
  5. Подключение СЭС к узлу соединения с электросетями.
  6. Оформление документации – на «зеленый тариф», членство в ОРЭ и пр.
  7. Запуск в эксплуатацию.

Крупная промышленная солнечная электростанция под ключ обладает рядом преимуществ, среди которых наиболее важны полная автономность, исключительная надежность и высокая прибыльность. Затраты на введение в строй и обслуживание на протяжении всего срока эксплуатации СЭС мощностью от 1 МВт окупают себя на 500% (разница между себестоимостью генерации с одной стороны, и ценой электроэнергии их традиционных источников плюс возврат средств по «зеленому тарифу» — с другой).

Кто строит промышленные солнечные электростанции?

По состоянию на середину 2019 года генеральный подряд по строительству промышленных солнечных электростанций на украинском рынке выполняют следующие ведущие EPC-контракторы.

  1. KNESS – свыше 310 МВт введенных в строй мощностей.
  2. Helios Strategia – 92 МВт.
  3. ТР-инжиниринг – 40 МВт.
  4. СоларТек – 35 МВт.
  5. Rener – 32 МВт.
  6. Рентехно – 30 МВт.
  7. Родина – 20 МВт.
  8. ДТЭК – 17 МВт.
  9. Техноуд – 16 МВт.

Еще около 40 МВт было введено в строй прочими компаниями. Заинтересовались украинским рынком и инвесторы из других стран, в первую очередь Китай, с планами ввода годовых генераций в пределах от 50 до 200 МВт. Промышленные солнечные электростанции большой мощности – от 500 МВт и выше – в Украине возводить в обозримом будущем не планируется. Причин этому три – нестабильность украинского законодательства в данном вопросе, средней величины солнечная инсоляция и отсутствие инвесторов на суммы в миллиарды долларов единовременно.

Особенности промышленных солнечных электростанций

Чтобы понять, какими особенностями обладает строительство и эксплуатация СЭС промышленного образца, рассмотрим ее отличительные черты – как в сравнении с домашними станциями, так и в занятии определенной нише на рынке в целом.

  1. Промышленные солнечные электростанции на 5000вт обходятся в 6-8 тыс. долларов, и купить их может любое небольшое предприятие (потенциально – для резервирования мощности в случае отключения электроэнергии и гарантированной работы освещения, отопления и работы нескольких компьютеров на протяжении 3-4 часов). Как и домашние СЭС для дома или дачи, маломощные промышленные модели являются не средством заработка, а способом немного сэкономить и защитить себя от форс-мажорных отключений традиционной электросети.
    Промышленная солнечная электростанция на 1 мвт обладает в 200 раз большей мощностью, вырабатывает в год ≈ 1,15 млн. кВт*ч и служит источником стабильного заработка, при нынешних расценках «зеленого тарифа» принося сотни тысяч долларов ежегодной чистой прибыли.
  2. Конкуренция на украинском рынке производства электроэнергии в этом секторе экономики практически отсутствует, а законодательные нормы обязывают государство выкупать весь объем «зеленого» электричества по выгодному для производителя тарифу, номинированному в конвертируемой валюте – евро. В результате промышленная солнечная электростанция на один и более мегаватта, с учетом всех видов первоначальных затрат, обходится покупателю в диапазоне 0,8 – 1,0 доллара за ватт генерируемой мощности, с первого дня приносит прибыль в размере 0,14 евро (около 0,16 доллара) за ватт, окупаясь за 4-5 лет.
  3. Устройство промышленных солнечных электростанций таково, что для обслуживания СЭС на 1-5 МВт требуется всего 5-6 специалистов, а затраты на замену оборудования после окончания срока его эксплуатации не превышают 40% общей стоимости гелиостанции. Следовательно, и через 20-25 лет система может функционировать и оставаться прибыльной, не требуя обновлений разрешений на эксплуатацию, поиска нового участка, проведения строительно-монтажных работ и т.д.

Мировые промышленные солнечные электростанции

Уже сегодня себестоимость 1 Вт на гигантских полях батарей в наиболее солнечных и жарких регионах планеты составляет менее 2 центов. А через 5 лет, по оценкам специалистов, опустится ниже 1 цента (за счет падения стоимости ячеек-фотоэлементов в 3-4 раза, панелей – на 50%, и повышения КПД оборудования на 30%). Это способствует динамичному росту солнечной генерации во всем мире, и опережающими темпами – в КНР, США, Индии, ОАЭ и Саудовской Аравии.

Промышленные электростанции на солнечных батареях в этих странах достигают мощности в сотни мегаватт, а аккумуляторные комплексы для хранения энергии – 1 ГВт (широко известна на спор построенная Илоном Маском мега-батарея в Австралии, экономящая стране около $800 тыс. в сутки).

В развитых европейских государствах не делают ставки на сверхмощные станции, поскольку идеальное место их строительства – жаркие солнечные пустыни, в Европе отсутствующие. Но в мире есть промышленные электростанции на солнечных батареях, чья генерация уже сейчас превышает 500 МВт у каждой, и продолжает наращиваться. Первая пятерка на сегодня выглядит так:

  1. Солнечный парк Тэн-гер (КНР). В Китае название парка звучит как «Великая солнечная стена», и он обладает мощностью 1,55 ТВт (это больше, чем выработка большинства ядерных реакторов). Несмотря на строительство новых крупных гелиостанций на Ближнем Востоке, «Тэнгер» еще долго будет оставаться номером один, поскольку занимает лишь 3,5% общей площади одноименной пустыни, ежегодно расширяется и теоретически может достигнуть генерации в 45 ТВт.
  2. Солнечный парк Бхаддла (Индия). Промышленная солнечная электростанция, фото которой можно увидеть во всех индийских рекламных проспектах, к концу 2018 года выдавала 1,37 ТВт, а в результате расширения к концу 2019 года должна выйти на расчетную цифру в 2,26 ТВт.
    Занимает площадь 44 кв. км и сейчас производит 14% всей электроэнергии в стране.
  3. СЭС Лун-ян-ся (КНР). Вторая в Китае и третья в мире по мощности, объединенная с гидроэлектростанцией. Фотоэлектрические панели в количестве 3 миллионов штук на сегодняшний день генерируют 850 МВт и занимают 31 кв. км в провинции Цинн-хэй.
  4. Villanueva (Мексика). Лидер по генерации на обоих американских континентах, 828 МВт. Солнечная промышленная электростанция, купить и построить которую удалось только после привлечения почти $1 млрд. внешних инвестиций. Находясь близко к экватору, выдает почти 2 ГВт электроэнергии в год и является надеждой мексиканского правительства довести выработку экологически чистой энергии до трети потребления всей страны к 2024 году.
  5. Камути (Индия). Промышленная солнечная электростанция была построена в 2016 году, и на момент завершения строительства считалась крупнейшей по объему генерации в мире – 650 МВт. СЭС обеспечивает энергией почти миллион человек, занимает 11 кв. км и насчитывает 2,5 миллиона панелей.

Альтернатива панельным кремниевым СЭС

К сожалению, существуют места, где расположение рабочих поверхностей под нужным углом невозможно, и доступен только рассеянный свет. Здесь альтернативой могут стать тонкопленочные варианты батарей на базе не кремния, а редкоземельных элементов (в частности, теллурида кадмия). Одним из ведущих мировых производителей таких пленок является First Solar (США), а их дилером в Украине – компания Green Tech Trade. Компания уже запустила презентационную площадку-электростанцию на почти 2МВт на базе тонкопленочных солнечных панелей. Результаты работы станции подтверждают утверждение First Solar о том, что использование такого типа панелей позволяет увеличить прибыльность СЭС на 15-20%. На сайте компании можно ознакомиться с ассортиментом продукции, сделать бесплатный расчет станции и заказать экскурсию на демонстрационный объект СЭС «Могутне».