Печать страницы - Возобновляемая, или регенеративная, «зелёная», энергия

виновата ли альтернативная энергетика

Сильные по местным меркам морозы, обрушившиеся на страны Евросоюза и южные штаты США в феврале и октябре 2021 г. привели к сбоям в энергоснабжении. Это вызвало бурную дискуссию в СМИ, поскольку пострадали именно те регионы, где декларировался ускоренный переход на безуглеродные источники энергии. Но виноваты ли новые технологии в произошедшем?

Сокращение энергопотребления в 2020 г. привело к резкому росту доли альтернативной энергетики (солнце, ветер) в общей генерации. В сочетании с отрицательными ценами на нефть, державшимися в середине прошлого года, это позволило ряду политиков заявить о «закате эры углеводородов». Мы не знаем точно на нынешнем уровне развития науки, привел ли резкий спад промышленного производства, автомобильных и авиационных перевозок в течение всего прошлого года к отступлению глобального потепления, или речь идет о более долгосрочных циклах естественного изменения климата на Земле. Тем не менее, холодная и на редкость снежная зима 2020/2021 годов несколько охладила пыл американских и европейских чиновников, ратовавших за полный отказ от нефти, газа и угля.

Низкие температуры привели к росту энергопотребления, а ведь во многих местах отопление уже было переведено на электричество. Солнечные панели заносило снегом, в ряде случаев лопасти ветрогенераторов в условиях невиданного для стран с умеренным климатом мороза −10 °С покрывались льдом. Чтобы запустить ветроэлектростанции, приходилось поливать ветряки с вертолетов антизамерзающей жидкостью. Пик заморозков и снежных метелей в США и Евросоюзе пришелся на первую половину февраля 2021 г. Тогда пришел черед россиян убедиться, что без их нефти и газа, несмотря на новомодные технологии, Европа пока обойтись не может. К слову, российская энергетика, где, по сложившемуся мнению (как потом будет объяснено, не сосем правильному) доля возобновляемых источников энергии (ВИЭ) якобы составляет менее 1 % от общей генерации, также столкнулась с морозами. И с честью выдержала это испытание.

Но что произошло на самом деле? Неужели действительно альтернативная энергетика настолько вошла в нашу жизнь, что остановка солнечной и ветряной генерации привела к энергетическому коллапсу? Или же это следствие недостатков в организации работы обычных электростанций? Истина, как обычно, находится где-то посередине.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6686/)

Реальная доля ВИЭ

В публикациях о структуре энергетики других стран частот путаются понятия «альтернативной энергетики» и ВИЭ. Понятие «альтернативной энергетики» достаточно расплывчатое: к ней относят виды генерации, которые стали использоваться в промышленных масштабах относительно недавно — солнечная и ветровая. А вот ВИЭ можно более точно определить как получение энергии из источников, которые могут относительно быстро возобновляться (на протяжении времени до нескольких десятков лет). И именно ВИЭ, как правило, указывают во всевозможных отчетах. Это не только нефть и газ, но и старая добрая гидроэнергетика. Мало того, такой древний совсем не экологичный способ выработки энергии как сжигание древесины — это тоже ВИЭ, потому что дерево при желании можно снова вырастить за несколько лет. В отличие от нефти и природного газа, формирующихся в течение десятков миллионов лет. Атомные станции — тоже не ВИЭ, поскольку количество урана на Земле ограничено.

А теперь давайте посмотрим на структуру выработки электроэнергии (считается поставляемая потребителям энергия без расходов на собственные нужды электростанций, а также выработки энергии собственными электростанциями промышленных предприятий) в Германии — «локомотиве» экономики Евросоюза — в относительно спокойном 2019 г. Доля ВИЭ (желтый цвет на диаграмме справа) декларируется как 46 %. В то же время доля солнечной генерации — всего 9 % (желтый цвет на диаграмме слева), ветрогенерации (серый цвет на диаграмме слева) — 24,6 %. Остальные ВИЭ представлены гидроэлектростанциями — 3,8 % (синий цвет) и так называемой «биомассой» — 8,6 % (зеленый цвет), к которой отнесены как выработка биогазов, так и сжигание отходов вроде древесной щепы. Итого на долю альтернативной энергетики, потенциально уязвимой для сильного мороза, остается 33,6 % генерации. Это всего лишь треть выработки энергии, что, впрочем, тоже немало.

В 2020 г. доля ВИЭ увеличилась во многом за счет того, что именно тепловые электростанции «отработали» падение спроса на электроэнергию. Но при наступлении сильных морозов в Германии быстро нарастили выработку электроэнергии из бурого угля, добываемого на территории страны, что повредило экологии, но позволило избежать более серьезных последствий.

Из-за сильного мороза может происходит обледенение лопастей ветрогенераторов. Фото из открытых источников
В США доля ВИЭ в 2019 г., подсчитанная по методике, аналогичной применяемой Fraunhofer ISE для Германии, составила 18,3 % от общей генерации. Причем гидроэлектростанции дают 6,8 % от вырабатываемой электроэнергии. Ветряки и солнечные панели создают всего 10,7 % электроэнергии. Но, следует отметить, что в США, как и в других странах, в отчеты по ВИЭ не входит микрогенерация для личных нужд. Основой США является пресловутая «одноэтажная Америка», которая все больше покупает солнечные панели для своих домов, чтобы не связываться с поставщиками электроэнергии. Если бы ее учитывали, доля солнечных панелей в генерации могла быть больше.

Кстати, к вопросу о пресловутых «менее 1 % ВИЭ в российской энергетике». Да, на ветряки и солнечные батареи у нас сейчас и приходится, по разным подсчетам, не более 1-2 % вырабатываемой электроэнергии. Но на долю гидрогенерации в нашей стране приходится около 17-18 % вырабатываемой электроэнергии. Итого, по доле ВИЭ в энергетике, Россия находится на уровне США, просто у нас другая структура генерации, что связано, в том числе, и с разницей в климатических условиях.

Итак, если брать не все ВИЭ, а только солнечную и ветряную генерацию, они практически нигде не составляют большую часть установленных мощностей. Если в 2020 г. где-то тепловые электростанции и были переведены на «меньшие обороты» из-за сокращения спроса, то технически не было никаких препятствий нарастить выработку электроэнергии в морозы. Тем более, что современные методы позволяют получать точные прогнозы погоды как минимум на 10 дней вперед. Значит, проблемы были не только и не столько связаны с увеличением доли альтернативной энергетики.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6686/)

Проблемы в Евросоюзе

Держать в хранилищах большое количество природного газа экономически невыгодно. На протяжении предыдущих лет все более теплые зимы привели к тому, что плановые по созданию запасов газа из года в год сокращались. В 2020 г. хранилища оказались переполненными, это повлияло на объемы поставок, прописанные в контрактах на 2021 г. Кроме этого, во многом по политическим причинам, в Евросоюзе сделали серьезную ставку на доставку сжиженного природного газа по морю вместо расширения поставок через трубопроводы из России. Из-за большого времени в пути по морю и ограниченного числа танкеров такой способ перевозки не смог оперативно отреагировать на изменение погоды. В отличие, кстати, от «Газпрома», который уже к марту нарастил поставки газа в Европу примерно на треть.

Но был еще один фактор, который не принято афишировать. В структуре генерации Германии в 2019 г. на каменный уголь приходилось 9,4 %, что сопоставимо с долей природного газа (10,5 %). С 1 января 2021 г. использование каменного угля в электроэнергетике Германии было прекращено. В то же время сохранилось использование бурого угля (на 2019 г. его доля составляла 19,7 %), значительно менее экологически чистого при сгорании (из-за чего в СССР от его использования отказались еще в 50-х годах XX века). Причины, опять-таки, были сугубо политические — каменный уголь Германия покупала в основном в России, а бурый уголь добывается на ее территории, причем главным образом в восточных землях, нуждающихся в дополнительных мерах экономической поддержки.

Не лучше и осень 2021. Непринятый "северный поток-2", ограничения транзита через Украину - снизило поставки трубопроводного газа из России.
Отсутствие ветра и солнца снизило выработку "зеленой" электроэнергии в Европе.
Отключаются ТЭС, ограничивают потребление промышленности, повышение цен на газ - это обострило энергетический кризис в Европе.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6686/)

Проблемы в Калифорнии

Энергосистема США в целом выдержала испытания морозами. Конечно, проблемой, характерной для США, является довольно частый обрыв проводов распределительной сети при тех или иных погодных катаклизмах, поскольку доля калиброванных линий энергоснабжения довольно низкая. Тем не менее, с этим в итоге справились. Катастрофические проблемы возникли только в одном штате — Калифорнии. Да, там панели занимают более высокую долю генерации, чем в среднем по стране — примерно 20 — 25 %. Ветроэнергетика в Калифорнии не очень развита и дает не более 1,5 % вырабатываемой электроэнергии. Итого, на долю альтернативной энергетики в Калифорнии приходится менее четверти вырабатываемой электроэнергии. Это меньше, чем, скажем, в Германии, где масштаб отключений был не таким значительным.

Главная причина в другом. Калифорния имеет энергосистему, изолированную от других штатов. То есть в экстренных случаях нет возможности обеспечить переброску дополнительной электроэнергии в регион или из него. Остальные штаты объединены единой энергосистемой. Кроме этого, уникальность Калифорнии еще и в том, что в этом американском штате, в отличие от других, отсутствует какой-либо официальный орган, координирующий местную политику в области энергетики. В результате некому было обязать электроэнергетические компании иметь резервы мощности на случай чрезвычайных ситуаций. Для сравнения, в России обеспечивается надежное энергоснабжение в сложных погодных условиях именно благодаря наличию единой энергетической системы, в которую включены генерирующие организации различных форм собственности.

Но до поры до времени ситуация в Калифорнии складывалась более чем хорошо. Дешевая электроэнергия обеспечивала промышленным предприятиям штата конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынках. Достигалась дешевизна электроэнергии не только за счет солнечной генерации, а в том числе и за счет того, что не расходовались средства на создание резервных мощностей и интеграцию электросети штата в энергосистему всей страны. Причем в большей степени такой подход касался как раз традиционной энергетики, которая должна была «подстраховать» альтернативную.

В условиях поставленной задачи возрождения промышленности в США и ценовой войны с Китаем такая ситуация, похоже, удовлетворяла политиков. «Первый звоночек» прозвенел в августе 2020 г., когда в Калифорнии произошел массовый блэкаут из-за рекордной жары. В результате лесных пожаров были разрушены несколько линий электропередач. При этом жара увеличила потребление электроэнергии за счет повсеместно включенных на полную мощность кондиционеров. И вот теперь мороз и снежные метели снова обесточили штат.

Проблемы в Китае

В частности, в юго-восточной провинции Цзянсу, одной из богатейших в стране, было остановлено почти 150 предприятий, а для более чем тысячи заводов и фабрик был введен режим энергоснабжения «два часа через два». С ограничениями в подаче электричества столкнулись и компании в еще одной важнейшей для экономики КНР провинции Гуандун, а в северо-восточных провинциях Хэйлунцзян, Цзилинь и Ляонин отключения затронули главным образом жилые районы, несмотря на существенное похолодание.

В общей сложности энергетический кризис проявился как минимум в двух десятках регионов Китая, на которые приходится две трети ВВП страны; по сообщению агентства Bloomberg, проблемы ощутили на себе такие отрасли, как автомобилестроение, производство электроники, металлургия, химпром, мебельная промышленность и т. д. Нехватка электричества уже отражается в экспортной статистике Китая по энергоемким товарам. Например, экспорт алюминия из КНР за восемь месяцев этого года снизился более чем на 10%, а экспорт стальной продукции с апреля по август упал с почти 8 млн тонн до 5 млн тонн.

Еще одним сигналом о критической ситуации стало недавнее обращение Государственной электросетевой компании Китая к российской «Интер РАО» с просьбой увеличить поставки электроэнергии. Еще в 2012 году между ними был заключен 25-летний контракт на совокупный импорт из России 100 млрд кВт·ч электроэнергии, однако в последние три года использовалось лишь меньше половины пропускной способности построенных для этого сетей (6−7 млрд кВт·ч). В 2018−2020 годах «Интер РАО» поставляло в Китай в среднем порядка 3,1 млрд кВт·ч, но с 1 октября увеличит экспорт примерно на 90% по сравнению с плановыми объемами.

Сейчас поступающие из Китая сводки с энергетического фронта складываются в картину экстренной мобилизации.

источник - здесь (https://eadaily.com/ru/news/2021/10/05/podnebesnaya-vo-mrake-kitayskiy-energeticheskiy-krizis-grozit-mirovoy-ekonomike)

Австрия поставила перед собой амбициозные цели в области климата. В частности, планируется массовое развитие фотоэлектрической энергетики. Чтобы соответствовать требованиям, предъявляемым к типичным маломасштабным установкам для односемейных домов мощностью пять киловатт, необходимо будет построить около 750 систем — каждый день до 2030 года. Однако нет необходимости беспокоиться о том, что в некоторых местах на крыше не хватит пространства, потому что в Австрии наблюдается тенденция к созданию крупных установок мощностью в несколько мегаватт.

(https://cdn.elec.ru/i/d6/fd/d6fdec04ae8adf664f4cce274bd406a22e5df13e.jpg)

Крупнейшая в стране открытая фотоэлектрическая система была открыта в ноябре 2020 года в Шёнкирхен-Рейерсдорфе, к северо-востоку от Вены. 34 600 модулей охватывают площадь 13,3 гектара, что составляет примерно 18 футбольных полей. Они объединяются для генерации 11,5 мегаватт, в общей сложности почти 11 гигаватт-часов электроэнергии в год, что соответствует потреблению 3400 домохозяйств. Это экономит 8000 тонн углекислого газа в год. Следующим этапом проекта станет еще 10 400 модулей, обеспечивающих 3,5 мегаватта и снабжающих еще 1000 домохозяйств «зеленой» энергией. Затраты делятся поровну между энергетическими компаниями OMV и Verbund, при этом KPV Solar несет общую ответственность за строительство установки.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6736/)

Электричество из воздуха
В лаборатории Университета Массачусетса в Амхерсте (UMass Amherst) создан Air-gen — пневматический генератор с электропроводящими белковыми нанопроволоками, которые производят микробы Geobacter.

Тонкая пленка из нанопроволок толщиной менее 10 мкм нижним и верхним концами касается миниатюрных электродов. Она адсорбирует водяной пар из воздуха, создавая на устройстве градиент напряжения. Комбинация электропроводности и химического состава поверхности белковых нанопроволок в сочетании с порами между ними в пленке создает условия для генерации электрического тока. По мнению исследователей, с помощью Air-gen можно генерировать электроэнергию даже в условиях низкой влажности, сравнимых с пустыней Сахарой.

В лабораторном прототипе генератора удалось получить постоянное напряжение около 0,5 В на пленке толщиной 7 мкм с плотностью тока 17 мкА на квадратный сантиметр. Этого достаточно, чтобы обеспечить работу малогабаритной электроники. Но если запустить в производство так называемый патч Air-gen, то он сможет заменить аккумуляторы в браслетах для фитнеса, умных часах и мобильных телефонах.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6664/)

Падающие с высоты капли — это не просто дождь, а возобновляемый источник электроэнергии

В Городском университете Гонконга (City university of Hong Kong) разработан электрогенератор на основе падающих капель воды с полевой транзисторной структурой (ПТС). Устройство обеспечивает очень высокую эффективность преобразования энергии и удельную мощность до 50,1 Вт/кв. м, что на несколько порядков выше, чем у аналогичных трибогенераторов.

Исследователи применили для сбора энергии от ударов падающих капель устройство, состоящее из верхней политетрафторэтиленовой пленки на подложке из оксида индия и олова, и алюминиевого электрода. Падая на верхний слой и растекаясь, капли соединяют алюминиевый электрод и электрод из оксида индия и олова. Тем самым компоненты создают электрическую систему с замкнутым контуром, преобразуя обычный межфазный эффект в объемный эффект и увеличивая мгновенную плотность мощности.

В лабораторном генераторе капля воды объемом 100 микролитров (0,1 г), падающая с высоты 15 см, генерирует напряжение более 140 В, зажигая 100 светодиодных лампочек. Кинетическая энергия падающей воды обусловлена гравитацией и может рассматриваться как возобновляемая. По мнению исследователей, этот метод получения электроэнергии применим везде, где вода попадает на твердую поверхность — от корпуса судна до зонтика.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6664/)

«Из света в тень перелетая»

Солнечные электростанции используют энергию солнечного света, и любое изменение оптимального угла падения лучей, а уж тем более тень снижают эффективность фотопанелей. Однако ученые из Национального университета Сингапура (National university of Singapore, NUS) создали SEG-генератор (Shadow-effect energy generator), использующий эффект солнечной тени. Электрический ток в генераторе возникает благодаря разности потенциалов между участками с контрастным освещением. SEG-генератор работает наиболее эффективно тогда, когда половина его поверхности освещена ярким солнцем, а другая находится в тени. Генерирующая поверхность состоит из ячеек, в которых на кремниевую подложку нанесена сверхтонкая пленка золота.

В помещении удельная плотность электромощности устройства составляет 0,14 мкВт на квадратный сантиметр, а полученной под воздействием тени энергии (1,2 В) достаточно для управления электронными часами.

Кроме того, SEG может служить датчиком движения с автономным питанием, отслеживая перемещение теней, и использоваться в интеллектуальных сенсорных системах. Благодаря рентабельности, простоте и стабильности, SEG имеет широкие перспективы применения — от выработки «зеленой» энергии до силовой электроники, уверяют исследователи.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6664/)

Источники электроэнергии вокруг нас

Электричество, которое присутствует в домах, офисах, рабочих помещениях и автомобилях, создает низкоуровневые магнитные поля. В Пенсильванском университете (University of Pennsylvania) разработан способ для сбора этих случайных магнитных полей и преобразования их энергии в электричество.

Самые необычные способы выработки электроэнергии
Ученые использовали композитную структуру, сложив вместе два разных материала. Один из них является магнитострикционным и преобразует магнитное поле в напряжение, а другой — пьезоэлектрическим и преобразует напряжение или колебания в электрическое поле.

Чтобы получить электроэнергию, тонкие, как бумага, генераторы длиной около 1,5 дюйма (3,8 см) размещаются на приборах, источниках света и в других местах наибольшего магнитного поля. На расстоянии 4 дюймов (более 10 см) от обогревателя такое устройство производило достаточно электроэнергии для питания 180 светодиодных матриц, а на расстоянии 8 дюймов (почти 20,5 см) — для питания цифрового будильника.

По мнению разработчиков, эта технология имеет значение при проектировании интеллектуальных зданий, в которых применяются автономные беспроводные сенсорные сети для дистанционного мониторинга и управления.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6664/)

Электростанция галактического масштаба

Черные дыры обладают колоссальной энергией, и за последние полвека ученые предложили немало вариантов, как воспользоваться этим источником или его искусственным аналогом. На этот раз физики Лука Комиссо (Luca Comisso) из Колумбийского университета (Нью-Йорк, США) и Фелипе Асенжо (Felipe A. Asenjo) из Университета Адольфо Ибаньеса (Саньтьяго, Чили) предложили новый способ получения энергии из черных дыр путем размыкания и повторного соединения линий магнитного поля вблизи горизонта событий.

(https://cdn.elec.ru/i/f8/47/f847391b85cf49d7faeeacc5874edd6f19644c11.jpg)

Эта область пространства обычно заполнена плазмой из остатков вещества, еще не поглощенного черной дырой. Формируя «косички» из линий магнитного поля, можно заставить заряженные частицы ускоряться до околосветовых скоростей либо в направлении вращения черной дыры, либо против.

Частицы плазмы, которые двигаются против вращения, будут иметь противоположный спин, получат отрицательную энергию и исчезнут в гравитационной яме. А двигающиеся в направлении вращения частицы ускорятся и смогут избежать хватки черной дыры, а также унести часть ее энергии. По подсчетам исследователей, если когда-нибудь можно будет реализовать такой процесс, то его производительность достигнет не менее 150 %.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6664/)

Развитие генерации энергии на основе возобновляемых источников в 2020 году стало еще более привлекательным для инвесторов. Так, в прошлом году, 90 % всех мировых инвестиций в энергетику были направлены на выработку ресурса за счет энергии солнца, ветра и воды. Только в РФ в строительство крупнейшей ветроэлектростанции (ВЭС) мощностью 340 МВт было вложено 40 млрд рублей, в реализацию по созданию солнечных электростанций в 2020 году – более 20 млрд рублей.

Программы государственной поддержки строительства объектов ВИЭ по-прежнему остаются главным фактором, привлекающим в отрасль не только российских, но и зарубежных инвесторов. В 2021 году сразу три зарубежные компании из Испании, Голландии и Германии рассматривают возможность создания на территории России мощностей «зеленой» генерации. Благодаря действию договоров о предоставлении мощности (ДПМ ВИЭ) с 2014 по 2024 год для инвесторов гарантировано получение дивидендов за счет платежей потребителей. Проекты, отобранные на конкурсной основе, получают базовую доходность в размере 12 % от вложенных средств, которые окупаются за 15 лет. Однако по факту доходность может достигать и 18 % в год в зависимости от конкретного проекта. Таким образом поддержка государства станет драйвером строительства более 5,5 ГВт зеленой мощности (61 % из которых – ВЭС, 35 % — солнечные станции, около 4 % — малые ГЭС) к 2025 году.

Однако прежде чем инвестировать в проекты генерации энергии на основе ВИЭ, стоит учесть не только все преимущества вложений, но и риски. При проведении SWOT-анализа строительства объекта производства ресурса с помощью энергии солнца, ветра или воды, выявляются внутренние факторы, которые отражают слабые стороны реализации проекта. К ним относятся:

1. непостоянство природных ресурсов и, как следствие, нерегулярная генерация,
2. недостаточное развитие технологий для бесперебойной работы объектов,
3. необходимость создания инфраструктуры для производства и передачи электроэнергии (дороги, ЛЭП, подстанции).

В принципе, большинство этих рисков можно предугадать и нивелировать заранее. Например, нестабильность выработки электроэнергии с помощью ВИЭ можно компенсировать путем создания гибридных установок с использованием разных источников для комбинированной генерации. Технологические риски, такие как сбои в работе оборудования, нарушения в процессе производства, можно исключить на этапе проектирования при помощи цифрового двойника объекта. Данная технология позволит заранее рассчитать необходимые вложения в высококачественное оборудование, энергоэффективность объекта, а также предложить варианты минимизации потерь.

Главное при выборе локации строительства объекта ВИЭ – получение актуальных и точных данных о климатических условиях и природных ресурсах региона. Например, суровая зима в Европе и США в 2021 году привела к блэкауту множества ветряных, солнечных и гидроэлектростанций. Снегопад покрыл панели солнечных батарей толщей осадков, что стало причиной остановки генерации, водные ресурсы превратились в лед, а безветрие на морозе привело к необходимости дополнительного обогрева ветряков с использованием керосина, чтобы не застыла смазка механизмов и не привела к выводу оборудования из строя.

Чтобы минимизировать климатические риски, необходимо заранее спроектировать возможность резервирования энергии: сгладить перерывы в солнечной генерации позволят накопительные батареи, дополнительные аккумуляторы на случай сильных погодных катаклизмов – штормы, снегопады. Всего существуют три вида хранения ресурсов, сгенерированных на объектах ВИЭ: резервные турбины, работающие на природном газе или дизеле, гидроагрегаты и батареи.

Вопрос о том, стоит ли инвестировать в «зеленую» энергетику требует компетентного анализа преимуществ и рисков вложения средств. В 2020 году зафиксирован максимальный рост рэнка ВИЭ, соответственно, и постоянное снижение себестоимости «зеленой» энергии. Это делает более выгодным использование электроэнергии, произведенной из возобновляемых источниках, чем ископаемое топливо. Таким образом, увеличиваются и дивиденды от вложенных инвестиций.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6590/)

Возобновляемая микрогенерация в правовом поле

Согласно поправкам в отраслевой закон, владельцы объекта возобновляемой микрогенерации с 27 декабря 2021 года получили возможность поставлять во внешнюю сеть до 15 кВт излишков электроэнергии, выработанной на ВИЭ, по средневзвешенной цене оптового рынка. Чтобы продавать электроэнергию, владельцам ВИЭ надлежало обеспечить техническое присоединение своей электростанции к местным сетям и заключить договор купли-продажи с гарантирующим поставщиком. Одновременно вступил в силу Федеральный закон от 27.12.2019 № 459 ФЗ, который внес изменения в Налоговый кодекс РФ и освободил владельцев, получающих доход от продажи электроэнергии частных ВИЭ, от налога НДФЛ.

Законодательных изменений, которые определяли бы правовой режим объектов микрогенерации и включали их собственников в общее правовое поле наряду с другими участниками рынка электроэнергии, ждали три года. Впервые о необходимости простимулировать развитие возобновляемой микрогенерации было заявлено еще в декабре 2016 года на заседании государственного совета по вопросу «Об экологическом развитии Российской Федерации в интересах будущих поколений». В начале 2018 года Минэнерго сообщило о возможности разработать и принять программу «Один миллион солнечных крыш» из расчета мощности установленных на крыше солнечных панелей 3,5 кВт на одну семью. Суммарная мощность частной солнечной генерации в случае реализации программы могла бы составить 3,5 ГВт. Однако программа так и осталась на бумаге, и к моменту принятия закона рынок солнечной микрогенерации по разным источникам оценивался в 15–20 МВт, а его ежегодный прирост — примерно в 3 МВт.

За 2020 год вырос рынок отечественного оборудования для микрогенерации, рассчитанного на спрос со стороны частных владельцев, малого и среднего бизнеса.

Закон о микрогенерации сделал решающий шаг к развитию рынка небольших ВИЭ: ввел понятие микрогенерации, исключил ее из видов предпринимательской деятельности, определил норму стоимости электроэнергии и обязал гарантирующего поставщика приобретать эту электроэнергию по ценам оптового рынка. Однако эксперты отмечали, что законодатели так и не ввели необходимые для реализации закона подзаконные акты. Кроме того, были проигнорированы базовые инструменты, которые во всем мире являются мощным стимулом для развития частных ВИЭ: субсидии на приобретение оборудования, свободный доступ микрогенерации на рынок электроэнергии, «зеленые» тарифы для покупки энергии ВИЭ, применение системы взаимозачета потребленной и отданной в сеть электроэнергии и другие. Более того, вопреки мировой практике российским владельцам ветряных и солнечных микроэлектростанций предлагалось приобретать электроэнергию по тарифам для конечных потребителей, а продавать излишки значительно дешевле. К тому же закон не давал никаких разъяснений о том, как технически и документально организовать техприсоединение объектов микрогенерации.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6663/)

Рынок вырос, но потенциал его огромен

Сегодня оценить точное количество и динамику роста частных объектов возобновляемой генерации, тем более не подключенных к электросетям, по-прежнему сложно. В НП «Ассоциация предприятий солнечной энергетики» указывают на 4-кратный рост продаж оборудования для солнечных электростанций на розничном рынке в 2020 году, что позволяет косвенно судить о темпах его развития. В краснодарской компании «СолнцаДом», которая активно популяризирует возобновляемую микрогенерацию, отмечают, что в прошлом году продажи установок «под ключ» для частных домохозяйств в самой компании и у коллег по рынку выросли в 1,7 раза.

Таким образом, несмотря на отсутствие четко прописанной нормативной базы по поддержке микрогенерации, рынок частных электростанций в России за прошедший год продолжает расти темпами, не уступающими большой ВИЭ-генерации. Интерес к солнечным и ветровым микростанциям проявляют собственники частных домохозяйств, а также владельцы малого и среднего бизнеса.

Одной из причин роста продаж стало насыщение рынка специально разработанным для миниэлектростанций оборудованием отечественных производителей, которые сумели оперативно отреагировать на спрос. Это солнечные панели повышенной мощности, двусторонние и гибкие солнечные модули, линейка готовых сетевых и автономных комплектов, рассчитанных на малый и средний бизнес.

Компания "Хевел", снизила цены на свои суперсовременные солнечные панели. Начато строительство нового завода по производству солнечных модулей в Калининграде, что позволит еще больше снизить себестоимость производства российской продукции и активней наращивать свою долю на рынке.
Другой производитель — компания "Микроарт", готовит к серийному производству принципиально новые модели гибридных инверторов. Появились два новых отечественных производителя литиевых аккумуляторов.
Стоимость технического присоединения объекта микрогенерации ВИЭ составит 550 рублей для всех категорий владельцев микроэлектростанции.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6663/)

Микрогенерация развивается не только в южных регионах, но и в Ленинградской области, и на Урале. Именно на Урале в городе Сысерть под Екатеринбургом реализован первый проект по подключению домашней солнечной электростанции мощностью 4 кВт к единой энергосистеме. Для инициатора проекта компании «Россети Урал» проект стал экспериментом по созданию «Модели функционирования распределительной сети как источника дополнительной надежности в условиях развития малой и микрогенерации». Этот эксперимент призван спрогнозировать перспективы включения в электросеть небольших альтернативных электростанций — их в зоне присутствия компании насчитывается уже около 3500, и ежегодно строится еще примерно 500.

Однако большинство попыток владельцев микроэлектростанций на ВИЭ подключить свой источник генерации к сети с правом продажи избытка зачастую встречает отписки со стороны сетевых компаний или предложения за дополнительную оплату провести проектирование и подключение, что противоречит букве закона о микрогенерации. Поведение энергетиков объяснимо: сетевым компаниям пока трудно предсказать, как скажется на техническом состоянии энергосистемы включение в нее множества малых объектов с нестабильной генерацией и станет ли участие микрогенераторов выгодным для всех участников рынка, включая сетевые, сбытовые и генерирующие компании.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6663/)

Новые перспективы микрогенерации

Большие надежды на масштабное применение частных ВЭС и СЭС участники рынка связывают с предстоящим вступлением в силу постановления «О внесении изменений в некоторые акты Правительства РФ в части определения особенностей правового регулирования отношений по функционированию объектов микрогенерации».

Согласно проекту документа:

- Сетевая организация обязана заключить договор с заявителем и выполнить в отношении объектов микрогенерации мероприятия по технологическому присоединению к сетям до 1000 Вт независимо от наличия или отсутствия технической возможности технологического присоединения на дату обращения заявителя.
- Процедуры технологического присоединения по каждому источнику электроснабжения устанавливаются для энергопринимающих устройств с максимальной мощностью до 150 кВт включительно и (или) объектов микрогенерации.
- Плата за технологическое присоединение объектов микрогенерации устанавливается в льготном размере не более 550 рублей для организаций, ИП и физических лиц.
- Часть вырабатываемой энергии будет сальдироваться или покупаться по розничной цене, при этом двунаправленный прибор учета электроэнергии должен быть установлен за счет энергоснабжающей организации.

Проект постановления также утверждает типовые формы заявки и договора на технологическое присоединение энергопринимающих устройств максимальной мощностью до 150 кВт включительно и (или) объектов микрогенерации, принадлежащих юридическим или физическим лицам. Гарантирующие поставщики в течение месяца со дня вступления постановления должны разработать и разместить в центрах очного обслуживания и на своих сайтах формы договоров купли-продажи электрической энергии с собственником или иным законным владельцем объекта микрогенерации, соответствующие установленным обязательным требованиям.

Продажа оборудования для солнечных миниэлектростанций выросла за 2020 год в 4 раза.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6663/)

Начало 2021 года ознаменовалось аномально нормальной зимой для России, а для всего остального мира нехарактерное для большинства европейских территорий похолодание оказалось настоящей трагедией. Почти российские морозы в ряде стран привели к тому, что возобновляемые источники энергии, массовый переход на которые наблюдался на протяжении нескольких лет, оказались не в состоянии нормально функционировать при низкой минусовой температуре. Это обстоятельство серьёзно ударило как по кошелькам отдельных государств, так и по комфортному существованию жителей ввиду резкого снижения объёмов генерации и необходимости возвращаться к традиционной выработке энергии.

Холодная зима сыграла на руку российской газовой и угольной промышленности. Аномальные холода заставили многие государства Европы возобновить экспорт отечественного угля и газа. Причём главными потребителями стали Германия, Нидерланды и Польша.

Ситуацию прокомментировал Александр Новак (до ), заместитель председателя правительства РФ: «Холодные температуры и повышение цен на газ привели к тому, что стали загружать угольные электростанции. Экспорт угля из России резко вырос: если раньше было нерентабельно отправлять его в Европу, то сейчас поставки возобновились».

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/6573/)

PS - это было зимой 2020-2021, а что будет зимой в 2021-2022 или следующего 2022-2023 ?

Больше солнца и технологий
Рост спроса на солнечную энергию, порожденный стремлением дифференцировать источники получения энергии и частично заменить ископаемые энергоресурсы, поставил перед разработчиками панелей несколько важных технологических задач: повышение производительности и эффективности при одновременном расширении географии и вариантов их использования.

«Существует два типа солнечных панелей: панели первого типа преобразуют солнечную энергию в тепло, а второго типа — в электричество. Первый тип уже широко используется для получения с помощью солнечного света горячей воды. Данная технология хорошо отработана и внедрена в производство. Второй тип использует фотоэлектрические элементы, и их применение переживает в настоящее время очень быстрый рост. Так, в 2020 году с помощью фотоэлектрических элементов было произведено 855 тераватт-часов (ТВтч) электроэнергии или 855 миллиардов кВт·ч электроэнергии. Хотя это ошеломляющая цифра, она соответствует лишь 0,5 % от общего мирового потребления энергии, — отмечает лауреат премии «Глобальная энергия», заведующий лабораторией фотоники и интерфейсов Швейцарского федерального и технологического института Лозанны Михаэль Гретцель. — Для выполнения обязательств Парижского соглашения по климату, то есть ограничения глобального потепления из-за парниковых газов на уровне ниже 2 °C, необходимо увеличить к 2070 году ежегодное производство электроэнергии из солнечного света в 163 раза, т. е. до 140160 ТВт·ч. Хотя это и достижимо, но требует разработки новых тонкопленочных технологий, таких как перовскитные солнечные элементы, которые будут использоваться наряду с доминирующими в настоящее время на рынке традиционными кремниевыми элементами».

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/7212/)

Новаторским решением в области использования энергии солнца, способным перевернуть текущие представления об гелиоэнергетике, может стать использования кремния в тандеме с другим дополнительным материалом, поглощающим солнечные лучи.

Основной технологией производства большинства современных фотоэлектрических солнечных панелей является применение ячеек с пассивным излучателем и задним контактом (PERC). Она обеспечивает КПД модулей от 10 до 21 %. Благодаря технологиям туннельно-оксидного пассивирующего контакта TOPcon, КПД гелео-модуля может приблизиться к 25 %. Но чтобы выйти за рамки 20-25 % КПД, нужен принципиально иной подход.

«Одним из перспективных подходов является использование тандемных элементов, которые объединяют, например, кремниевый элемент (снизу) и перовскитный солнечный элемент (сверху). Такие многопереходные элементы имеют более высокий КПД в сравнении с солнечными панелями на однопереходных элементах, изготовленных из одного полупроводникового материала. Использование тандемных элементов дает перспективу дальнейшего снижения стоимости солнечной электроэнергии, что является необходимым условием для обеспечения конкурентоспособности солнечных панелей без необходимости государственных субсидий», — подчеркнул Михаэль Гретцель.
«Лучшими материалами для сочетания с кремнием с точки зрения эффективности являются полупроводники III-V групп, особенно GaAs, при использовании которых лабораторные образцы элементов продемонстрировали КПД более 32 %, или перовскиты на основе галогенидов металлов, для которых лабораторные образцы показали эффективность в 29,8 %, — отмечает эксперт «Глобальной энергии» профессор физики в Кларендонской лаборатории Оксфордского университета Генри Снайт. — Полупроводники III-V групп до сих пор производятся с помощью очень дорогой и медленной молекулярно-лучевой эпитаксии, что делает их непомерно дорогими. Напротив, перовскиты из галогенидов металлов могут быть получены очень быстро при низкой температуре с использованием обычных процессов производства тонких пленок, что делает их очень привлекательными с экономической точки зрения».
По словам Гретцеля, в перспективе, использование тандемных технологий может увеличить КПД солнечных панелей до 50 %. Однако пока развитие этих технологий тормозят несоизмеримо высокие затраты на внедрение массовых разработок.

«КПД панелей на однопереходных солнечных элементах, изготовленных из одного полупроводникового материала, достигает при естественном солнечном освещении значений в 29-30 %, в то время как для многопереходных тандемных элементов КПД более высокий, достигающий при концентрированном солнечном свете значений более 50 %. Отслеживание солнца является обязательным для таких высокоэффективных элементов, но это требует дополнительных затрат», — пояснил учёный.
Как говорит Снайт, в мире уже создан первый стартап по внедрению тандемных технологий, результат работы которого пока непредсказуем.

«Пока еще ни один тандемный элемент с перовскитом не вышел на рынок, но компания Oxford PV сообщила в прошлом году о завершении строительство завода для первой линии по производству тандемных элементов "перовскит на кремнии", поэтому следует ожидать, что эта технология станет доступной в течение года», — отметил он.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/7212/)

Технологии по системе «Подсолнух»
Еще одним, но уже более простым способом повышения эффективности работы солнечных панелей может стать массовое внедрение технологий солнечных трекеров, которые подобно природным механизмам у подсолнуха, поворачивают панели вслед за солнцем. Специальная программа учитывает местоположение панели (координаты и высоту), просчитывает, где именно будет находиться солнце в каждый отрезок времени, и, исходя из этого, трекер поворачивается в наиболее выгодное положение. Это позволяет увеличить эффективность использования солнечных панелей примерно на 25-30 %, а в некоторых регионах — на целых 40-50 % по сравнению с модулями с фиксированным углом. На сегодняшний день применяются как простые одноосные, так и двухосные трекеры.

«Для расширения временных границ выработки электроэнергии с раннего утра и до позднего вечера можно использовать трехосный механизм слежения за солнцем или просто устанавливать модули на фиксированной оси с чередующейся ориентацией восток-запад. Последняя конфигурация позволяет получить фактически одни из самых высоких значений выходной мощности на квадратный километр», — отметил Г. Снайт.
Впрочем, подобная технология, повышая эффективность работы солнечной панели, сама по себе является энергозатратной.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/7212/)

Мороз и солнце, день чудесный
Популярность солнечных батарей приводит к постепенному расширению географических границ их использования. Еще несколько лет назад считалось, что гелиоэлектростанции — это удел лишь солнечных стран с мягким климатом. Поэтому стандартной базовой температурой работы солнечной панели считается 25 °C. Однако сейчас все активнее внедряются технологии по их использованию в экстремальных условиях морозной Арктики или жарких пустынь.

«Солнечные панели могут работать в любых условиях, в них нет движущихся частей, а солнечные электростанции спроектированы так, чтобы выдерживать суровые погодные условия. Однако количество генерируемой энергии прямо пропорционально количеству солнечного света — как рассеянного, так и прямого, и понятно, что в ненастный пасмурный день яркость будет ниже, — говорит Г. Снайт. — Все солнечные панели снижают эффективность при повышении температуры, а оценка их КПД проводится с помощью температурного коэффициента, который соответствует процентному снижению КПД при повышении температуры на 10°C. Поэтому в периоды экстремальной жары происходит снижение полного КПД, но при этом данные периоды сопровождаются обычно ярким солнечным светом, поэтому выходная мощность солнечной электростанции будет высокой. Эти факторы легко учесть, но надо знать, что разные технологии имеют разные температурные коэффициенты: от -0,4 % для худшего случая до -0,25 % для лучшего».
Также учёный добавил, что низкие температуры, напротив, благоприятны для солнечных панелей. При них они работают намного эффективнее. Также необходимо учитывать, что все они проходят циклические испытания в диапазоне температур от -40 до +85 °C, поэтому сильные морозы не должны быть проблемой. Двухсторонние солнечные панели, позволяющие поглощать отраженный солнечный свет на тыльной стороне, также будут генерировать энергию и нагреваться при покрытии снегом их лицевой стороны. Преимуществом данных панелей заключается в том, что снег, соприкасающийся с панелью, тает в достаточной степени для своего соскальзывания, в результате чего панели самоочищаются.

«Солнечные панели широко используются в северных широтах. Они выдерживают большие колебания температур, характерные также для космоса. Однако они должны иметь надежную оболочку, предотвращающую попадание внутрь воды, которая при замерзании может повредить элементы. Кроме того, существуют определенные типы солнечных панелей, использующие, например, сенсибилизированные красителем солнечные элементы, которые особенно хорошо работают при освещении, значительно ниже наибольшей интенсивности солнечного излучения», — отметил М. Гретцель.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/7212/)

Водород в помощь
Решить проблему краткосрочных перепадов выработки электричества во время пасмурных, ненастных дней возможно за счет повсеместного внедрения систем хранения электроэнергии. Однако в Арктике есть еще один природных феномен — полярный день, чередующийся с полярной ночью. В этих условиях ни одна современная аккумуляторная система не справляется. Но помощь могут прийти новейшие водородные технологии.

«Проблема, возникающая при широком внедрении солнечных панелей, заключается в отсутствии в энергосистеме дополнительных мощностей, обеспечивающих ее адаптацию к большим колебаниям поступающей в нее электроэнергии из-за значительных суточных и сезонных перепадов производимой солнечной энергии. Одним из способов решения этой проблемы является децентрализованное производство электроэнергии и преобразование ее в солнечное топливо. При использовании данного подхода с помощью солнца электричества может быть получен водород, ключевой вектор развития чистой энергии будущего, используемый в дальнейшем для создания электрохимических элементов», — сказал М. Гретцель.
«Другими словами, солнечные панели будут генерировать много энергии полярным летом и явно не будут производить ее полярной зимой. В этом сценарии они должны быть объединены с производством "зеленого" водорода путем электролиза воды, который затем сжигается на обычной (но соответствующим образом адаптированной) газовой электростанции в зимние месяцы или используется для питания топливных элементов», — добавил Г. Снайт.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/7212/)

Ни пяди лишней земли
Одним из минусов солнечных электростанций, по которому они серьезно проигрывают, например, АЭС, является необходимость выделение больших незанятых площадей земли. Если все 100 % мировой энергии будет вырабатываться солнечными панелями с КПД модуля в 20 %, требуется от 1 до 2 % всей земной суши. Это сопоставимо с долей земли, покрытой сегодня дорогами, правда, намного меньше площади, используемой для сельского хозяйства, которая приближается к 50 %. Новые технологии создания панелей позволят снизить количество занимаемых площадей.

«Переход ко все более и более высокой эффективности очень важен для минимизации использования площадей, необходимых для фотоэлектрических систем. С такими технологиями, как тандемные или "трехпереходные" элементы, в течение следующих двух десятилетий мы ожидаем, что модули будут иметь КПД, близкий к 40 %. Это в два раза превышает современный средний КПД модулей и, следовательно, сразу же уменьшит требуемое использование земли вдвое. Кроме того, развертывание трехосного отслеживания или, возможно, плотно расположенных модульных массивов, ориентированных на восток/запад, еще больше увеличит плотность энергии и, следовательно, уменьшит требуемую для использования площадь», — сказал Г. Снайт.
Таким образом, применение новых технологий развития солнечных панелей позволяет решить не только проблему их более дешевого и эффективного использования, но и улучшить экологические условия на Земле.

«Использование земли, уже предназначенной для строительства зданий, дорог и других техногенных объектов, также является ключевой стратегией минимизации любого негативного воздействия на окружающую среду и землепользование. Кроме того, двойное использование земли для ведения сельского хозяйства и производства электроэнергии в "агроэнергетике" также является прогрессивным средством сведения к минимуму нашего негативного воздействия на Планету», — резюмировал эксперт.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/alternativnaja-energetika/7212/)

Лидерами рейтинга ВИЭ по итогам 2023 года признаны Камчатский край, Сахалинская область и Республика Саха (Якутия).

Самый «зеленый» регион страны – Камчатский край. Он стал лидером Комплексного инвестиционного рейтинга в области возобновляемой энергетики по итогам 2023 года, опубликованного Ассоциацией развития возобновляемой энергетики (АРВЭ).

Камчатский край расположен на крайнем северо-востоке России, на полуострове Камчатка. В регионе находится одно из «7 чудес России» - знаменитая Долина гейзеров, а также самое крупное скопление горячих источников в Евразии и второе по величине в мире.

В структуре установленной мощности Камчатского края объекты ВИЭ-генерации составляют 21%, в том числе 12,3% - геотермальные электростанции, 7,8% - гидроэлектростанции, 0,9% - солнечные и ветровые электростанции. Доля ВИЭ в электропотреблении края превышает 27%. По планам, к 2029 году доля ВИЭ-генерации превысит 30%.

Регион также признан лидером малой гидроэнергетики и геотермальной энергетики. В крае успешно функционируют Каскад Толмачевских ГЭС и Быстринская малая ГЭС, а также проведены гидрологические исследования для проекта строительства Толмачевской ГЭС-4 установленной мощностью 6 МВт.

Наиболее комплексная работа по развитию геотермальной энергетики в России также ведется на территории Камчатского края. К 2028 году ПАО «РусГидро» планирует расширение Мутновской ГеоЭС-1 путем строительства бинарного блока 16,5 МВт, а на площадке Верхне-Мутновской ГеоЭС ведутся работы по бурению новых скважин. К развитию геотермальной энергетики на Камчатке подключилось и АО «Зарубежнефть», с которым регион и ПАО «РусГидро» заключили соглашения о сотрудничестве в целях строительства Мутновской ГеоЭС-2 мощностью 50 МВт.

Второе место в рейтинге занимает Сахалинская область. Это единственный в стране островной регион, расположенный на 87 островах. Большая протяженность территории региона предопределяет существенное разнообразие климатических условий и возможностей использования возобновляемых энергоресурсов.

По данным АРВЭ, Сахалинская область является лидером ветроэнергетики в России, так как это регион с самым большим фактическим и целевым объемом установленной мощности объектов ветрогенерации, а также ресурсным потенциалом.

Помимо действующих ветро-дизельных электростанций, на территории Сахалинской области планируются к строительству следующие объекты ветрогенерации:

▪ ВЭС установленной мощностью 5 МВт для совместной работы с энергосистемой пгт Южно-Курильска (о. Кунашир),
▪ ВЭС 6 МВт для совместной работы с энергосистемой пгт Южно-Курильска (о. Шикотан),
▪ ветропарки суммарной мощностью 15-20 МВт на о. Сахалин.

На всех площадках в настоящее время проводится ветромониторинг.

Также запланировано строительство еще одной геотермальной электростанции – Океанской ГеоТЭС 5 МВт на о. Итуруп.

В 2022 году в Сахалинской области введен в эксплуатацию первый климатический проект России – солнечная электростанция установленной мощностью 250 кВт на острове Итуруп, построенная на модулях «Хевел». В сентябре 2022 года для СЭС были зарегистрированы первые 96 углеродных единиц.

Также Сахалинская область стала первым российским регионом, для которого проводится эксперимент по ограничению выбросов парниковых газов и увеличению их поглощения с целью достижения участником эксперимента углеродной нейтральности до 31 декабря 2025 года.

Регион определен одним из пяти водородных кластеров для развития водородных технологий. В рамках Восточного водородного кластера на Сахалине будут реализованы следующие проекты:

✔Центр водородного инжиниринга с опытным полигоном,
✔поезда на водородных топливных элементах,
✔завод по производству низкоуглеродного водорода,
✔создание платформы для апробации водородных технологий для Арктики и Крайнего Севера.

Тройку лидеров замыкает Республика Саха (Якутия). Это самый крупный по площади регион России. В то же время по численности населения республика с суровыми климатическими условиями остается одной из самых малозаселенных. Свыше 40% территории находится за Северным полярным кругом.

Высокие заслуги республики в области ВИЭ обусловлены активным продвижением проектов модернизации дизельной генерации на основе гибридных энергокомплексов, включающих дизельную и солнечную генерацию с накопителями энергии. Проекты реализуются в рамках сотрудничества между Правительством Якутии и компанией «РусГидро» на основе энергосервисных контрактов. По итогам 2023 года 6 пилотных проектов уже введены в эксплуатацию, дополнительно запланированы к реализации еще 66 проектов совокупной мощностью солнечной генерации 17,6 МВт.

Новые объекты повысят надежность и качество энергоснабжения, существенно уменьшат зависимость от дорогостоящего топлива, обеспечат экономию средств и сократят объем выбросов в атмосферу.

В составе энергокомплексов, уже введенных в Республике Саха, функционирует самая крупная СЭС за полярным кругом – автономная гибридная энергоустановка (АГЭУ) в Хонуу с мощностью солнечной части 1,5 МВт.

Регион проявляет большую заинтересованность в проведении собственных мероприятий в области низкоуглеродной энергетики и отличается высоким уровнем вовлеченности представителей власти республики к развитию ВИЭ-генерации. С 2014 года в республике действует Закон от 27.11.2014 1380-З № 313-V (ред. от 28.02.2017) «О возобновляемых источниках энергии Республики Саха (Якутия)».

Стоит отметить, что лидером России в области солнечной энергетики названа Амурская область – регион с самым большим фактическим и целевым объемом установленной мощности объектов солнечной генерации, а также ресурсным потенциалом.

источник - здесь (https://sectormedia.ru/news/energetika/top-15-regionov-rossii-v-oblasti-vozobnovlyaemoy-energetiki/)

Первый в стране центр водородного инжиниринга должен заработать уже этим летом.

В конце июня в Южно-Сахалинске должен заработать первый в России Центр водородного инжиниринга с опытным полигоном на базе СКБ САМИ. Об этом сообщает пресс-служба правительства региона.

«На полигон уже пришли элементы будущей солнечной станции – 600 панелей мощностью 500 Вт каждая. Водород будет производиться в процессе электролиза. Полностью оборудование для новейших установок планируется поставить к 15 мая и в течение месяца провести монтаж и пусконаладку», – говорится в сообщении.

Как рассказал заместитель председателя правительства Сахалинской области Вячеслав Аленьков, с помощью произведенного на полигоне водорода планируется питать генератор с электростанцией в Новиково – отдаленном селе Корсаковского района. Кроме того, чистая энергия будет использоваться для нужд МЧС на аэродроме Пушистом, для вышки сотовой связи в селе Огоньки Анивского района а в перспективе - для общественного автотранспорта и тяжелой коммунальной техники.

Отмечается, что островной регион выиграл право реализовать пилотный проект по развитию водородной энергетики, который инициировал президент Владимир Путин. Если эксперимент будет успешен, через несколько лет будет запущен водородный завод и налажен экспорт чистого топлива в страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

источник - здесь (https://sectormedia.ru/news/energetika/na-sakhaline-nachnut-proizvodit-ekologichnyy-vodorod-iz-prirodnogo-gaza/)

Глобальный ввод в эксплуатацию солнечных панелей остается рекордно высоким

За первые семь месяцев 2024 года мощность глобальных солнечных электростанций достигла 292 гигаватт (ГВТ), что на 29% больше прошлогоднего показателя. По оценкам Ember, к концу этого года в мире будет введено в эксплуатацию в общей сложности 593 ГВт солнечных панелей (по сравнению с 459 ГВт в 2023 году), из которых почти три четверти будут введены в эксплуатацию всего в пяти странах: Китае, США, Индии, Германии и Бразилии.

В Китае ввод в эксплуатацию солнечных панелей превысил показатель января-июля 2023 года на 28% за первые семь месяцев 2024 года, а в Индии – на 77%. В США рост за первое полугодие составил 55%.

Развитие сектора обусловлено, среди прочего, международной торговлей оборудованием для солнечной энергетики. Согласно прогнозу Ember, в этом году почти 20% прироста мировых мощностей (115 из 593 ГВт) будет обеспечено за счет импорта оборудования из ведущих стран-производителей солнечных панелей. К последним относится Китай, занимающий доминирующие позиции во всей цепочке создания добавленной стоимости: по оценкам S & P Global Platts, в 2023 году семь из десяти крупнейших мировых производителей поликремния базировались в Китае; десять из десяти крупнейших поставщиков кремниевых пластин и элементов питания и девять из десяти крупнейших поставщиков моделей солнечных батарей были китайцами.

источник - здесь (https://www.elec.ru/news/2024/09/24/globalnyj-vvod-v-ekspluataciyu-solnechnyh-panelej.html)

Российские ученые создают гидроэлектростанцию в форме плавников горбатого кита

Исследователи Национального исследовательского университета «МЭИ» создали гидроэлектростанцию, внешне напоминающую строение плавников горбатого кита. Разработка может найти применение в электроснабжении населенных пунктов, расположенных вблизи малых рек.

На переднем крае грудных плавников горбатого кита есть выросты, помогающие ему маневрировать во время охоты. Ученые обратили внимание на этот принцип и разместили подобные "наросты” на передней кромке лопаток рабочего колеса гидротурбины. Это позволило им увеличить мощность электростанции на 20%. Помимо выработки электроэнергии, установка позволяет аккумулировать потери тепловой энергии, возникающие при регулировании мощности, для их дальнейшего использования в отоплении и горячем водоснабжении.

«Применение природоподобных технологий в энергетическом секторе является важным шагом на пути к созданию более экологичных и эффективных энергетических установок. Эти технологии заимствуют идеи природы для адаптации и оптимизации механизмов с целью повышения их производительности. Национальный исследовательский университет МЭИ активно работает над подобными проектами, и наши ученые постоянно ищут пути совершенствования энергетического оборудования. Это не только повысит эффективность выработки энергии, но и снизит негативное воздействие на окружающую среду», – цитирует ректора МЭИ Николая Рогалева.
Биомимикрия – это область инженерии, которая черпает вдохновленные природой идеи для поиска технических решений – она набирает все большую популярность среди поставщиков гидроэнергетического оборудования. Например, BladeRunner Energy создала небольшую гидроэлектростанцию, ротор которой похож на рыбу: с маленькой головой, расширяющимся телом и пушистым хвостом. Стальной трос крепит ротор к плавучей платформе, на которой размещены статический генератор, силовая электроника и аккумуляторная батарея. Гидроэлектростанция использует энергию естественного течения воды для выработки электроэнергии и не требует строительства плотины.

Необходимость снабжения изолированных населенных пунктов также является движущей силой разработок, пригодных для использования в стоячих водоемах. В частности, компания VerdErg создала мини-гидроэлектростанцию, напоминающую трубку Вентури, используемую для измерения скорости газов и жидкостей. такая конструкция с входным конусом, в котором установлена турбина, суженной серединой, в которой поток воды ускоряется, и расширяющимся диффузором, в котором поток воды замедляется, обеспечивает высокое давление в трубе и позволяет вырабатывать электроэнергию из относительно небольшого объема воды.

источник - здесь (https://www.elec.ru/news/2024/09/16/rossijskie-uchenye-sozdayut-gidroelektrostanciyu-v.html)

Газовые электростанции по-прежнему дешевле возобновляемых источников энергии

Согласно данным Управления энергетической информации (EIA), в 2022 году удельные капитальные затраты на ввод в эксплуатацию электростанций комбинированного цикла, наиболее распространённого типа газовых электростанций в США, снизились на 42% (до 722 долларов за кВт мощности). Средняя стоимость ввода в эксплуатацию ветряных турбин составила 1451 доллар за кВт, а солнечных панелей – 1588 долларов за кВт. Таким образом, газовые электростанции по-прежнему остаются дешевле ветряных и солнечных электростанций с точки зрения удельных капитальных затрат.

Парогазовые установки вырабатывают электроэнергию дважды: сначала с помощью газовой турбины, а затем с помощью паровой турбины. Такое решение позволяет более эффективно преобразовывать тепловую энергию в электрическую, а также экономить воду и сокращать выбросы парниковых газов. По оценкам Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), выбросы парниковых газов при выработке электроэнергии с помощью газовых турбин составляют 490 килограммов на мегаватт-час выработки по сравнению с 410 килограммами на мегаватт-час для установок с комбинированным циклом. В США газовые турбины используются в основном для покрытия сезонных пиковых нагрузок. Например, в 2023 году средняя загрузка газовых турбин составила 12,9%, а для электростанций с комбинированным циклом – 59,7% (средняя загрузка косвенно указывает на продолжительность работы электрогенераторов в течение года).

Газовые электростанции играют ключевую роль в балансировке энергетической системы США в условиях постепенного отказа от угля и замедления темпов ввода в эксплуатацию ядерных реакторов. Таким образом, в течение 2021–2023 годов в США было введено в эксплуатацию 20,7 ГВт мощности газовых тепловых электростанций (ТЭС), в то время как общая мощность угольных ТЭС сократилась на 36,9 ГВт, а атомных электростанций (АЭС) – на 0,8 ГВт (в том числе из-за вывода из эксплуатации третьего энергоблока АЭС «Индиан-Пойнт» в апреле 2021 года). Доля газа в структуре энергопотребления США увеличилась с 40,2% в 2020 году до 42,5% в 2023 году, в то время как доля угля снизилась с 19,1% до 15,9%, а доля АЭС снизилась с 19,5% до 18,2%.

В последние годы ветряные и солнечные электростанции лидируют по приросту генерирующих мощностей в США. Общая установленная мощность этих электростанций в США в период с 2020 по 2023 год увеличилась на 73,3 ГВт (без учёта жилого сектора). В конце прошлого года доля ветряных и солнечных электростанций в национальном энергобалансе достигла 15,5%. Бум ВИЭ связан, помимо прочего, с распространением технологических решений, облегчающих выработку чистой энергии. К ним относятся гетеропереходные солнечные панели, устойчивые к высоким температурам, и солнечные трекеры, позволяющие менять угол наклона панелей в зависимости от времени суток. По данным S&P Global Platts, в 2023 году в США было установлено 36,5 ГВт солнечных трекеров (с учётом мощности установленных панелей), а в мире в целом – 94 ГВт.

источник - здесь (https://www.elec.ru/news/2024/10/29/gazovye-elektrostancii-po-prezhnemu-deshevle-vozob.html)

Группа СВЭЛ выступила генподрядчиком строительства ПС 110/10 кВ «Чекмаш» в Свердловской области. Подстанция обеспечивает выдачу мощности трёх солнечных электростанций (СЭС), образующих единый комплекс на площади 90 га.

При участии СВЭЛ создан первый в УрФО крупный объект солнечной генерации
По заказу компании «Россети Урал» специалисты СВЭЛ выполнили проектирование ПС «Чекмаш», осуществили строительные работы и монтаж оборудования под ключ. Также в соответствии с техзаданием были проложены воздушная линия электропередачи длиной 1,5 км и подъездная дорога. Благодаря высокому уровню цифровизации подстанция не требует присутствия персонала, по периметру установлена система охраны с видеонаблюдением.

Энергообъекты укомплектованы продукцией отечественных производителей. В частности, применены продукты СВЭЛ: на подстанции «Чекмаш» – силовой трансформатор мощностью 40 МВА, комплект распределительных ячеек, разъединители, КТПБ 110 и 10 кВ, металлоконструкции; на СЭС в составе инверторных установок – сухие трансформаторы с литой изоляцией.

«Инжинирингом СВЭЛ занимается около десяти лет, но этот кейс для нас особый. Добавились новые этапы: оформление земельного участка и разрешения на строительство, госэкспертиза. Цифровая подстанция второй архитектуры возведена в сжатые, почти рекордные сроки, несмотря на ограниченный перечень российских поставщиков оборудования», – Александр Ященко, руководитель проекта.
«Россети Урал» запустили ПС «Чекмаш» 16 сентября – с этого дня крупнейший в Уральском федеральном округе источник возобновляемой энергии начал выдавать энергию в сеть. ГК «Хевел», инвестор проекта по созданию солнечных электростанций в Свердловской области, прогнозирует годовую выработку около 40 млн кВт*ч.

В проектах солнечной и ветряной генерации СВЭЛ участвует с 2016 года. Подстанции, построенные компанией в разных регионах страны и за рубежом, выдают в сеть порядка 1 ГВт «зелёной» электроэнергии.

источник - здесь (https://www.elec.ru/news/2024/09/26/pri-uchastii-svel-sozdan-pervyj-v-urfo-krupnyj-obe.html)

РАЗНОЕ => Полезная информация => Тема начата: samsony1 от 30 Октября 2021, 21:38:51