Сам собі енергетик, або Чи вигідна "зелена" електроенергія для України
І Україна в цьому процесі не пасе задніх. Та чи можуть новітні технології бути хоч якось корисними, чи так і залишаться красивою, але нежиттєздатною ідеєю? Так як вони можуть допомогти звичайним українцям?
Світле майбутнє чи економічні милиці?
Широко відомий у вузьких колах факт: на території України розташовано дві з десяти найбільших геліоелектростанцій світу. Вони працюють у Криму, біля містечок Перово та Охотніково, і мають максимальну потужність 105,56 та 82,5 МВт відповідно, а загальна кількість сонячних панелей обох об’єктів складає 800 тисяч штук. Ці дві та ще декілька електростанцій належать віденський компанії Active Solar. Тому питання: а чи можливо взагалі у вітчизняних умовах створити більш-менш ефективну «зелену» енергетику, відпадає само собою. Та не все так просто.
Україна – одна з найпривабливіших на території Європи країн для капіталовкладень в альтернативні види генерації електричного струму. Так склалося тому, що в нас діє одна з найбільших відсоткових ставок Зеленого тарифу, за яким держава купує кіловат виробленої так енергії набагато дорожче, ніж кіловат, вироблений традиційними методами. «Зелена» генерація у промислових масштабах не може конкурувати з традиційними методами ні за собівартістю, ні за потужністю, ні за стабільністю. Принаймні, тут і зараз. Адже тільки один з шести реакторів Запорізької АЕС виробляє енергії утричі більше, ніш весь сонячний парк Active Solar, і не зважає на погоду.
Хоча така штучна підтримка альтернативної енергетики має під собою і логічне обґрунтування, адже ядерне пальне, вугілля, газ та нафта не вічні, до того ж шкодять екології.
Будуй за енергетичним атласом
Несподіваною перевагою малої генерації стала її дешевизна й доступність у, так би мовити, «малих формах». Адже в підвалі свого будинку або невеликого підприємства, м’яко кажучи, складно встановити парову турбіну з маленьким ядерним реактором чи навіть бензинові або дизельні електростанції, які коштують дешево і прості у використанні, але при цьому занадто дорогі з огляду на перерахунок витрат бензину для генерації одного кіловата. Ні про яку окупність і річ не ведеться. Чого не скажеш про маленьку вітрову або сонячну установку, завдяки якій приватний підприємець цілком може створити нехай і зовсім маленьку, але власну енергетичну компанію, яка продаватиме електроенергію державі або опалюватиме цех.
– Кілька років тому було створено атлас енергетичних мереж України. До цієї роботи залучили безліч науково-дослідних інститутів і університетів, а замовником був Державний комітет України з енергозбереження. У цьому атласі для кожної енергетичної мережі в Україні було виконано розрахунок зі збиранням даних щодо можлості приєднання до цих мереж джерел електроенергії. Там розглядалася геотермальна, сонячна, вітрова, біо- та гідроенергетика. Ці атласи є в Інтернеті у вільному доступі, і вони дуже допомагають на етапі проектування нового об’єкта, – розповідає заступник директора центру альтернативної енергетики при Харківському національному університеті ім. В. Н. Каразіна Віталій Філенко.
За його словами, перш ніж розпочинати будівництво чого-небудь, слід звернутися із запитом до обленерго, щоб отримати технічне завдання або технічну документацію.
– У них є вичерпна інформація щодо якості всіх вузлів електричної мережі, – пояснює спеціаліст.
Відповідно, так чи інакше, необхідно буде провести модифікацію підстанції, на що піде близько 200–500 тис. грн. Наступна проблема – нестабільність. Недолік сонячної енергетики в тому, що виробляється електрика тільки вдень, вітрової – у тому, що тільки коли дме вітер.
– Ніхто не знає, коли і яку кількість енергії буде вироблено – фактор, який для енергетики у принципі неприйнятний, – каже Віталій Філенко. – Ефективність сонячної електростанції влітку підвищується, а взимку падає. Але, з іншого боку, для великої частини регіонів України характерна ситуація, коли взимку середня швидкість вітру вища, ніж улітку. Тому перспективним виходом є геліовітрова електростанція. Але вибір вітрової або сонячної генерації часто залежить від того, на яке обладнання поширюється найбільша ставка Зеленого тарифу.
Мікроенергетика. Буває й таке
– Для споживачів, які хотіли б розв’язати тільки свої локальні проблеми автономного енергозабезпечення, є величезна кількість уже готових рішень – коли ви купуєте вітрогенератор разом з усім необхідним приладдям. Таким чином, не потрібно морочити голову над розрахунками і, знаючи лише необхідну кількість енергії на добу, можна купити вже готову систему, – розповідає Віталій Філенко. – Тут варто врахувати, що найбільш хибний підхід – механічну енергію перетворювати в електричну, а електричну в теплову, як це іноді роблять механіки-любителі, що збирають вітрогенератор самі й підключають його до звичайних ТЕНів (кип’ятильників) для нагрівання води. Зрозуміло, що при такому використанні будуть втрати.
Тому, якщо ви хочете саме опалювати будинок, не надумуючись, купуйте геліоколектор. Конструкція цього пристрою така: на даху встановлюється пристосування, схоже на часті ґрати зі скляних трубок. У кожній трубці – ще одна трубка, меншого діаметру, пофарбована в чорний колір. У ній – рідкий теплоносій. Усередині скляної трубки вакуум, а сама вона має грані, що діють як призма й фокусують розсіяне світло. Працює цей пристрій просто: сонячне світло потрапляє на чорну трубку теплоносія, додатково фокусуючись завдяки скляним граням.
Теплоносій у чорних трубках нагрівається, але завдяки вакууму майже не остигає. Гарячий теплоносій женеться з колектора насосом у бойлер, там віддає своє тепло воді в бойлері й, охололий, спрямовується назад на дах. Теплу воду в бойлері можна використовувати на свій розсуд – як для опалення будинку, так і для прийняття душу або ванни. При цьому якщо кількість води, що нагрівається, або її температура не відповідають потребам, воду завжди можна підігріти за допомогою електрики. Тому навіть якщо взимку у вас не вистачатиме сонячної енергії на нагрівання води для опалення будинку, витрати на опалення все одно зменшаться.
Сьогодні все більша кількість людей при реконструкції або будівництві свого житла намагається встановити системи повного або часткового автономного опалення та гарячого водопостачання, що значно здешевляє експлуатацію будинку.
Варто відзначити, що все пізнається у порівнянні й залежно від ситуації.
Альтернативна енергія може виявитися абсолютно нерентабельним підприємством.
Так, якщо прийняти витрати на опалення та електроенергію за середні 500–600 грн на місяць (приблизно 3000–3500 грн на опалювальний сезон), то вітряк, що «потягне» з усім необхідним на добрі 8–12 тис. доларів, окупиться за 20–30 років.
З іншого боку, якщо будинок тільки будується і в ньому ще немає газу й електрики, привабливість такої ідеї зростає на очах, прямо пропорційно відстані від газової магістралі й найближчого трансформатора. Також цікава можливість використання лише відносно дешевого геліоколектора в комбінації з твердопаливним і електричним опаленням. Такий проект окупиться і принесе відчутну економію вже через 2–5 років.
У тему. За даними Управління з енергетичної інформації США, у 2008 році у світі було вироблено 19 125 млрд кіловат. З них на всі альтернативні джерела енергії разом узяті припало лише 542 млрд кіловат.
Структура української енергетики трохи схожа із загальносвітовою. Зокрема, 47 % електроенергії генерується теплоелектростанціями, які працюють на вугіллі, газі або мазуті, ще 43 % припадає на атомну енергетику, 9,2 % дає гідроенергетика, і лише близько одного відсотка електроенергії виробляє альтернативна – сонячна та вітрова – енергетика.
Артем Богдан, матеріал з газети "Слобідський край" №96 від 13.08.2013