Солнечная теплоэнергетика в Бурятии

Я. Постникова, студентка факультета журналистики Иркутского государственного университета

Использование солнечной энергии для отопления и горячего водоснабжения зданий с применением солнечных коллекторов сегодня является наиболее привлекательным и экономически выгодным. Современный уровень технологий позволяет превратить солнечную энергию в тепловую, обеспечивая до 80% энергии, необходимой для горячего водоснабжения, и 40% энергии на отопление зданий.

В особенности интересно использование солнечных систем теплоснабжения на удалённых объектах и в рекреационных зонах. Использование солнечных водонагревательных установок для горячего водоснабжения позволит полностью останавливать котельные в летнее время и, следовательно, снизить потребление углеводородного топлива в осенне-весенний период.

Одним из самых благоприятных районов для внедрения солнечной энергии в России является Бурятия, где достаточно высокая интенсивность солнечной радиации и умеренная температура наружного воздуха в отопительный период. Не зря сочетание слов «солнечная Бурятия» стало уже устойчивым выражением — именно сюда поступает наибольшее количество солнечного излучения из всей Сибири. Летом насчитывается в день до 11 часов солнечного излучения, а весной и осенью от 6 до 10 часов. Общая сумма излучения варьируется от 1237 кВт•ч/м2 в год в г. Улан-Удэ — столице Бурятии, до 1650 кВт•ч/м2 на юге республики.

Наиболее простым, эффективным и самым дешёвым способом использования солнечной энергии для горячего водоснабжения является нагрев воды в плоских солнечных коллекторах. Коллектор солнечной энергии — это теплообменное устройство, которое использует энергию излучения Солнца для увеличения температуры и, соответственно, внутренней энергии циркулирующей через коллектор жидкого (например, вода) или газообразного (воздух) теплоносителя. Основным элементом коллектора является поглощающая панель, через которую и проходит жидкий или газообразный теплоноситель. В водогрейных установках, как правило, используется жидкий теплоноситель.

Принцип действия коллектора очень прост: видимые солнечные лучи проникают сквозь стекло (проходит обычно 80-85%), где встречаются с чёрным дном коллектора и в значительной степени поглощаются им. Дно начинает испускать тепловые инфракрасные лучи, которые не могут проникнуть сквозь стекло обратно наружу, потому что в нижнем направлении путь ему преграждает слой теплоизоляции. Таким образом, задержанное тепло передаётся теплоносителю, который протекает по змеевику из металлических или полимерных трубок, уложенному на дне коллектора.

В настоящее время в России существует несколько производителей солнечных коллекторов, в том числе в Республике Бурятия находится Центр энергоэффективных технологий (ЦЭФТ). Благодаря деятельности ЦЭФТ Бурятия стала лидером в области использования солнечной энергии в РФ.

За 7 лет существования основным направлением деятельности Центра стала разработка собственных технологий производства и монтажа оборудования, использующего ВИЭ. ЦЭФТ изготовил и выполнил монтаж более 60 СВНУ для горячего водоснабжения и отопления зданий общей площадью солнечных коллекторов свыше 3000 м2. Эти установки вырабатывают более 1800 МВт тепловой энергии, что равноценно сокращению 2600 т в год вредных выбросов в атмосферу.

Особое внимание уделяется объектам социальной сферы, где солнечные установки не только экономят энергию и уменьшают загрязнение окружающей среды, но и значительно улучшают условия проживания людей. Солнечными установками оснащены школы, больницы, дома отдыха, пансионаты, промышленные предприятия, жилые дома. Одна из самых крупных солнечных установок в России смонтирована в Бурятии на НО «Наран» площадью солнечного коллектора 500 м2, производительностью 30 000 л горячей воды в сутки. Эта установка в летний период заменяет котельную, что даёт предприятию ощутимую экономию топлива и улучшает экологическую обстановку в г. Улан-Удэ.

В 2003 г. на V Всероссийской выставке «Энергосбережение в регионах России» ЦЭФТ получил Диплом от Министерства энергетики Российской Федерации за успехи в реализации мероприятий в рамках программы энергосбережения и практический вклад в перевод экономики региона на энергосберегающий путь развития.

Специалисты ЦЭФТ считают, что, если учесть тот факт, что новые технологии весьма проблематично внедряются и, как показал опыт зарубежных стран, нуждаются в государственной поддержке, необходимо: создать законодательную и нормативную базы, организовать государственные программы по оснащению солнечными установками объектов бюджетной сферы (социальные объекты, объекты здравоохранения, образования, культуры), программы по разработке новых конструкций солнечных коллекторов, лабораторные исследования работы уже действующих солнечных установок.

Фото ЦЭФТ

Солнечная энергия имеет массу плюсов.

Во-первых, она — условно бесплатный источник энергии, не требующий расходов на добычу, доставку и хранение. Деньги тратятся только один раз — на приобретение и монтаж солнечной установки. А после 3-10-летнего срока окупаемости (за счёт экономии топлива, поэтому с ростом цены на топливо он сокращается) установка начинает приносить чистую прибыль.

Во-вторых, использование солнечной энергии решает массу проблем — экономится от 25 до 75% расходов на топливо; сокращаются расходы на обслуживание и эксплуатацию котельных; снижается загрязнение окружающей среды продуктами сжигания мазута, угля; снижаются выбросы парниковых газов.

В-третьих, использование солнечной энергии не нарушает термодинамический баланс биосферы Земли. Её ресурс практически неиссякаем и составляет более 6 млрд лет.

И, наконец, солнечную энергию невозможно приватизировать, монополизировать, она доступна всем на любом континенте планеты.

По материалам Центра альтернативных технологий Фонда «Алтай — 21 век».