УДК 620.91

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ

Евсеев Фёдор Александрович1, Алиев Азим Энверович1, Богданова Екатерина Владимировна1
1Югорский государственный университет, студент 3-го курса

Аннотация
Представлена динамика потребления совокупной установленной мощности электростанций на солнечной энергии в регионах РФ с прогнозом до ближайшего десятилетия. Показано, что солнечные элементы имеют высокую конкурентоспособность по сравнению с традиционными источниками энергии. Представлены основные производители солнечных элементов на территории РФ.

Ключевые слова: солнечная энергия, солнечные электростанции, солнечные элементы, фотовольтаика


PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF SOLAR ENERGY IN RUSSIA

Evseev Fedor Aleksandrovich1, Aliyev Azim Enverovich1, Bogdanova Ekaterina Vladimirovna1
1Ugra State University, student of 3rd year

Abstract
The dynamics of consumption of the total installed capacity of power plants on solar energy in the Russian regions with the forecast until the next decade. It is shown that the solar cells are highly competitive with conventional energy sources. The main producers of solar cells in the territory of the Russian Federation.

Keywords: photovoltaic, solar, solar cells, solar power


Библиографическая ссылка на статью:
Евсеев Ф.А., Алиев А.Э., Богданова Е.В. Перспективы развития солнечной энергетики в России // Современная техника и технологии. 2016. № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2016/04/10023 (дата обращения: 26.05.2017).

В настоящее время большое внимание уделяется исследованиям возможностей альтернативных источников энергии. Исчерпываемые природные ресурсы в скором времени не смогут обеспечить энергией человечество, так как их запасы приходят в кризисное состояние [1]. Поэтому человечество должно переходить на возобновляемые источники энергии (ВИЭ) –  в первую очередь на солнечную энергетику. Солнечная энергия — возобновляемый и неисчерпаемый источник энергии, который используется как для получения тепловой, так и электрической энергии [2-4]. Солнечная энергетика является относительно новым способом производства электроэнергии. Основным достоинством этой энергии является экономичность и экологичность процесса его производства, что, в конечном счете, дает более высокий эффект, чем традиционные способы получения энергии.

Человечество с древних времен начало использовать энергию солнца для нагрева, получения огня. Спустя тысячелетия, построив паровую машину, человек теплоту преобразовал в механическую энергию. Наконец в век электричества механическую энергию стали превращать в электрическую. Первыми искусственными аккумуляторами солнечной энергии стали различные устройства для нагревания воды. Потом пошли в ход зеркала, концентрирующие отраженные лучи Солнца, и появилась возможность не только запасать солнечное тепло в нагретой воде, но и превращать его в электричество.

Начало фотовольтаики положено открытием Э. Беккереля (1839г), опытами А. Столетова (1888г) и теорией Эйнштейна. Фотовольтаика активно исследовалась в первую очередь в космических державах СССР и США.

В СССР еще в 30-х годах 20 века проводились исследования в Ленинградском ФТИ АН СССР под руководством А. Ф. Иоффе. В результате этих исследований были созданы солнечные элементы (СЭ) на основе кристаллов кремния, установленные, в частности, на 3-м искусственном спутнике Земли (1958 год). В 1984 году государственной премией была удостоена группа Ж. Алферова за создание новых структур СЭ. Коэффициент полезного действия этих структур составлял 30%.

По мнению Ж.Алферова при затратах на создание солнечных электростанций (СЭС) равных 15% от затрат на создание АЭС, СЭС покрыли бы объем производства энергии на существующих АЭС. Началу применения солнечной энергии в крупных масштабах дали толчок нефтяные кризисы 1973 – 1979 годов. В 1983 г. были построены опытные СЭС с паровой турбиной в США (10 МВт), Франции (2.5МВт), Испании (1.0МВт), менее мощные построены в Японии и Италии.

В СССР первая СЭС такого типа была построена в Крыму в 1985 году. Она имела 5 МВт, проработала до развала СССР. В то время суммарная мощность СЭС зарубежных стран составляла 21МВт. В СССР существовал так же проект солнечно-топливной электростанции (СТЭС) в Узбекистане (320МВт).

Начиная с 90-х годов прошлого века развитие солнечной энергетики в нашей стране приостановилось в силу известных негативных социально- экономичных процессов, происходивших в нашей стране. В этот период продолжалось интенсивное развитие солнечной энергетики в других странах. Быстрыми темпами развивалась фотовольтаика.

В настоящее время доля нашей страны в общем объеме производства энергии на СЭС составляет менее 1%. Суммарная мощность зарубежных СЭС к 2016 году достигла 210 ГВт. Наибольший объем энергии производится в Германии (44,6 ГВт), затем следует Китай (29,3 ГВт), Италия (26,3 ГВт), Япония (15,9 ГВт), США (14,7 ГВт), Испания (6,6 ГВт), Франция (8 ГВт) и т.д. По прогнозам доля электроэнергии производимой на СЭС в ближайшие десятилетия будет нарастать на 25-30% ежегодно (Рис. 1.).

 

Рисунок 1. Динамика мирового производства электроэнергии на СЭС

К 2016 году в России имеется 10 предприятий по производству солнечных элементов (СЭ). Годовое производство по мощности СЭ составляет 160 МВт. Они производят, СЭ на основе поли – и монокристаллического кремния. В число этих предприятий входят предприятия Краснодара, Москвы, Рязани и др. В 2014 году в городе Новочебоксарске введён в производство завод «Хевел», который занимается изготовлением тонкопленочных фотоэлектрических панелей.

Первая в России СЭС на основе кремниевой кристаллической СЭ построена в 2010 году в Белогородской области с выработкой электроэнергии 133 МВт*ч в год.

В 2010-2013 годах построены четыре СЭС в Крыму с общей мощностью более 200 МВт. В 2014 году построена СЭС в городе Каспийск мощностью 5 МВт.  Совсем недавно закончилось строительство СЭС в Оренбургской области мощностью 25 МВт и в Республике Хакасия мощностью 5,2 МВт. Крупнейшая СЭС строится в Хунзахском районе Дагестана, мощность, которой должна будет достигать 45 МВт. Планируется ввод в эксплуатацию в 2016 году 2-й очереди Бурибаевской СЭС на основе фотовольтаики (10 МВт).

В ближайшее время, имеются проекты построения СЭС в Челябинской и Херсонской областях, на основе СЭ завода «Хевел» и проекты по строительству СЭС к 2020 году на Алтае, в Сибири и Ставрополье и др. К 2020 году планируется довести долю солнечной электроэнергетики в России до 5% по отношению к объему всей электроэнергетики. Следует отметить, что по условиям постановления №449, правительство имеет довольно амбициозные планы, так к 2018 году планируется ввести порядка 850 МВт (Таблица №1) мощностей на основе СЭС. К 2020 году общая доля солнечной электроэнергетики в России по отношению к объему всей электроэнергетики составит 5%.

Таблица №1. Ввод мощностей по годам

Год ввода

2014

2015

2016

2017

2018

Итого

Объем мощности, МВт

35,2

140

195

255

230

849,5

Вывод. Таким образом, в 90-х годах прошлого столетия наша страна уступив передовые позиции в области солнечной энергетики, в последние годы активизирует деятельность в этой перспективной области науки и техники. Условия развития для этой отрасли в России имеются. Есть научный потенциал и опыт эксплуатации СЭС, имеются большие по площади территории, где инсоляция достаточно высока. Такими регионами являются Северный Кавказ, Краснодарский край, Юг Сибири, Дальний Восток, Центральные районы и др. Особенно востребованы СЭС в тех регионах, где до настоящего времени отсутствует централизованное электроснабжение. Общая численность населения таких регионов составляет около 10 миллионов человек.


Библиографический список
  1. Евсеев Ф.А. Прогноз потребления солнечной энергетики в ближайшем будущем // Новый университет. Серия: Технические науки, 2014. № 7-8 (29-30). С. 69-73.
  2. Ю.Н. Малевского, М.М. Колтуна. Солнечная энергетика // М.: Мир, 1979, 220 с.
  3. Н.Н. Семенова, А.Е. Шилова. Преобразование солнечной энергии // М.: Наука, 1985, 184 с.
  4. Андреев В.М., Грилихес В.А., Румянцев В.Д. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения // Л.: Наука, 1989, 310 c.


Все статьи автора «Евсеев Федор Александрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: