«Фотоэлектрические парки – крупные и мощные солнечные электростанции»

«Фотоэлектрические парки – крупные и мощные солнечные электростанции»

Фотоэлектрические парки – мощные электростанции, сформированные из рядов фотоэлектрических модулей и, как правило, расположенных на поверхности земли. Фотоэлектрические парки также называют солнечными электростанциями (СЭС). Установленная мощность таких электростанций варьируется от нескольких мегаватт до более чем гигаватта. Крупнейшая СЭС мощностью более 1,5 ГВт расположена в Китае.

СЭС могут быть как подключены к имеющейся электросети (например, в случае России – к ЕЭС), так и питать энергией потребителей рядом с такой электростанцией, будь то промышленные мощности или индивидуальные домохозяйства. В последнем случае локальная электросеть уже может быть в наличии, или может быть развернута в районе действия СЭС. Примеры развертывания СЭС существуют самые разные – от пустынь в ОАЭ и Китае до горных районов в Баварии (Германия).

slide alt
slide alt

Как и во многих других случаях применения солнечной генерации, СЭС могут быть скомбинированы с системой накопителей энергии (аккумуляторов) для обеспечения бесперебойного питания потребителей даже в темное время суток.

В России в настоящий момент существует две основных области применения фотоэлектрических парков: в рамках Постановления №47 для выработки электроэнергии на розничном рынке электроэнергии, установленной мощностью не более 25 МВт; и мощности и в рамках Постановления №449 для выработки энергии и поставки мощности на оптовый рынок электроэнергии и мощности России, установленная мощность таких электростанций может превышать 25 МВт. Подробнее о схемах также написано в исследовании «Enabling PV in Russia» («Возможности для солнечной энергетики в России»). В таких случаях СЭС подключаются к электросети и входят в состав ЕЭС России.

Отличительной особенностью СЭС от других типов электростанций, в том числе, ВИЭ, является крайне низкий уровень операционных расходов на поддержку работы электростанции. В то время, как для газовых генераторов необходима постоянная закупка топлива и уход за генераторами, а для ветроэлектростанций – наличие высококвалифицированного персонала, способного обеспечивать правильный уход за ветрогенераторами и контролем работы вышек, уход за СЭС в основном включает в себя периодическую очистку модулей от пыли и загрязнений, для которой нет необходимости нанимать персонал высокой квалификации или проводить долгие тренинговые программы. Контроль за работой СЭС зачастую осуществляется дистанционно благодаря возможностям современного оборудования и наличию связи инверторов и мониторингового оборудования с Интернетом. Во многих случаях, регулировку работы СЭС может осуществлять специалист, находящийся в другом городе или даже в другой стране.

По мере снижения цен на оборудование, такое как солнечные модули и инверторы и постоянное усовершенствование технологий производства модулей и повышение их КПД, с каждым годом уровень необходимых капитальных затрат заметно падает, сокращая общий период окупаемости СЭС. Средний срок гарантированной службы СЭС без заметного снижения КПД составляет около 20-25 лет. Фактический срок службы может быть значительно выше при бережном обращении с оборудованием и модулями. На данный момент, примеров долгосрочной работы СЭС практически нет, так как крупные СЭС стали вводиться в эксплуатацию сравнительно недавно и период их гарантированной работы еще не закончился. Учитывая факт, что технологии не стоят на месте и развиваются ежегодно, вполне вероятен вариант того, что в ближайшие несколько лет гарантированный срок службы СЭС увеличится, а КПД отдельно взятого модуля станет еще выше, что позволит устанавливать гораздо более мощные СЭС на меньших площадях, чем сейчас.

Существуют также неординарные решения по использованию СЭС, ведущие к экономии, зачастую, ценной земли. Например, СЭС часто строят на поверхности рекультивированных полигонов ТКО (твердых коммунальных отходов) площади которых не подходят для использования их в сельскохозяйственных целях или в целях строительства жилых домов или производственных мощностей (пример показан на фотографиях ниже, СЭС на рекультивированных полигонах в Германии). Единственным важным условием для таких решений является качественное проведение консервации полигона и обеспечение его грамотной и эффективной системой дегазации для минимизации риска возникновения тлений в теле полигона и провалов поверхности и, как следствие, повреждения поля СЭС.

slide alt
slide alt

Для России вариант СЭС является особенно привлекательным ввиду относительной простоты и высокой скорости возведения электростанции, возможности использования солнечной энергетики практически во всех районах страны, особенно, в децентрализованных регионах, где существуют проблемы с энергообеспечением потребителей и существует дефицит энергогенерирующих мощностей. Среди таких регионов можно назвать Краснодарский Край, Оренбургскую Область, Республику Алтай и Алтайский Край, Республику Саха (Якутия), и в целом все южные границы России. Средний потенциал для развития солнечной энергетики существует в средних полосах России, а также в центральных и северных частях Сибири. На схеме ниже, подготовленной eclareon по материалам НИПОМ (Научно-исследовательское предприятие общего машиностроения) и Renewable Energy Maps для исследования DENA «Market study in the context of decen-tralized energy supply using renewa-ble energy technologies in selected Russian regions» в 2019 году, виден потенциал разных ВИЭ в России в зависимости от региона.