Нам потрібні джерела енергії, яким не загрожує вичерпність, які мають прийнятну ціну та не заводять нас в глухий кут в кінці місяця «важкими» рахунками. Одним словом – такі, що дозволяють нам економити на буденному, щоб знаходити щось неординарне в нашому житті.
Світова наукова спільнота вже давно довела неоціненний для нас потенціал сонячної енергії.
Бачимо, що енергія Сонця характеризується значним запасом, який важко порівняти з будь-яким іншим доступним на Землі видом енергії і головне доступна до застосування у відкритій формі – без ліцензій на видобування, без обмежень на кількість. В даному контексті гріх не використати такий енергетичний ресурс для забезпечення потреб в електричній та тепловій енергії.
На даний момент розвиток технологій дійшов до рівня, коли ціна обладнання для використання відновних джерел енергії знизилась. Так в Сполучених Штатах вартість 1 Вт електричної енергії, виробленої сонячними модулями з 1985 р до 2011 р зменшилась в 7 разів – з 7 $/Вт до 1 $/Вт. А вартість теплової енергії виробленої сонячними колекторами зменшилась в 15 разів (адже вартість теплової енергії в тричі менша електричної енергії [1]). Якщо для Америки та Європи установки стали дешевші, то для України вони стали доступні по ціні, і самоокупні через зростання ціни на газ. Тобто придбавши установку ви за 5-8-12 років окупите її вартість (без врахування подорожчання газу). До питання вартості та окупності ми ще повернемось, оскільки в цьому відношенні Україна займає специфічну позицію.
Часто ми порівнюємо свій рівень життя із європейським та американським, та прагнемо до нього. Тому варто перейняти досвід Європи та Америки у використанні альтернативних джерел для виробництва електричної чи теплової енергії.
Так що ж відбувається в Європі в плані використання сонячної енергії.
За даними досліджень «Програми з використання сонячної енергії для опалення та кондиціонування [2] Міжнародного Енергетичного Агенства (ІЕА) спостерігається чітка тенденція до зростання виробництва теплової та електричної енергії сонячними колекторами як в цілому в світі так і зокрема в Європі.
На кінець 2009 року в Європі сумарна встановлена теплова потужність сонячних плоских та вакуумних колекторів (в т.ч. колекторів т.зв. басейнового типу та колекторів для нагріву повітря) становила 32,5 ГВт, що еквівалентно 46,42 мільйонам квадратним метрів сонячних колекторів. Також дослідження показали, що переважна більшість реалізованих проектів в країнах Європи базуються на використанні плоских сонячних колекторів. Хоча ринок використання трубчатих вакуумних колекторів проявляє тенденції до зростання.
Статистика свідчить про те, що зростає частка масштабних проектів з використання сонячної теплової енергії, так на кінець 2009 року загальна встановлена потужність районних сонячних теплових станцій в Європі становила 166 МВт[5].
Більш промовисто про використання сонячних колекторів в Європі свідчить наступна таблиця, яка дає інформацію про масштаби заміщення теплової енергії завдяки роботі сонячних систем.
| Таблиця1. Загальний річний енергетичний вклад сонячних колекторів. | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Країна | Загальна площа колекторів, м.кв | Встановлена потужність, МВт | Кількість систем, шт | Вклад колекторів, ГВт*год/рік | Економія в нафті [т.н/рік] | Зниження викидів CO2 [т/рік] |
Албанія | 70171 | 49,1 | 8870 | 54 | 6206 | 19675 |
Австрія | 3688840 | 2582,2 | 397229 | 1548,2 | 167487 | 637885 |
Бельгія | 278333 | 194,8 | 69583 | 117,8 | 12783 | 40498 |
Болгарія | 38336 | 26,8 | 7050 | 20 | 2280 | 7208 |
Кіпр | 858520 | 601 | 179087 | 758,3 | 73682 | 232995 |
Чехія | 181677 | 127,2 | 30013 | 70 | 7366 | 23330 |
Данія | 467550 | 327,3 | 102128 | 211,6 | 22638 | 71889 |
Естонія | 2341 | 1,6 | 585 | 1 | 103 | 328 |
Фінляндія | 28461 | 19,9 | 6788 | 12,5 | 1336 | 4232 |
Франція | 1860601 | 1302,4 | 371190 | 885,8 | 99387 | 331960 |
Югославія | 25744 | 18 | 3298 | 15,5 | 1807 | 5730 |
Німеччина | 11933154 | 8353,2 | 1611970 | 4912 | 538438 | 1894993 |
Греція | 4077000 | 2853,9 | 1599815 | 3138,7 | 474159 | 1502161 |
Угорщина | 128814 | 90,2 | 11520 | 62,7 | 7309 | 24314 |
Ірландія | 120968 | 84,7 | 27996 | 50,6 | 4999 | 16096 |
Італія | 2057578 | 1440,3 | 514395 | 1350,1 | 153220 | 485347 |
Латвія | 7044 | 4,9 | 1761 | 3,3 | 333 | 1054 |
Литва | 4318 | 3 | 1080 | 1,9 | 212 | 671 |
Люксембург | 26300 | 18,4 | 6575 | 11,8 | 1260 | 3992 |
Мальта | 44867 | 31,4 | 11217 | 38,9 | 4603 | 14579 |
Голандія | 378051 | 264,6 | 108652 | 163,5 | 17147 | 54815 |
Норвегія | 13550 | 9,5 | 2227 | 5,8 | 618 | 1964 |
Польша | 509836 | 356,9 | 60416 | 209,5 | 23493 | 75510 |
Португалія | 547918 | 383,5 | 55066 | 405,8 | 49399 | 157514 |
Румунія | 94496 | 66,1 | 23624 | 56,1 | 6356 | 20131 |
Словакія | 120746 | 84,5 | 20124 | 58 | 6598 | 20901 |
Словенія | 144698 | 101,3 | 21,883 | 60,2 | 6713 | 22583 |
Іспанія | 2001000 | 1400,7 | 272069 | 1356,8 | 147986 | 519041 |
Швеція | 290000 | 203 | 23828 | 114,3 | 12151 | 44689 |
Швейцарія | 660070 | 462 | 88515 | 277 | 29751 | 101813 |
Великобританія | 459583 | 321,7 | 114896 | 190,8 | 21165 | 67057 |
РАЗОМ | 31120565 | 21784,1 | 5731588,883 | 16162,5 | 1900985 | 6404955 |
Важило розуміти, що за приведеними цифрами стоять конкретні об’єкти – приватні чи громадські, стоять реальні люди, які кожного дня використовуються у своєму побуті енергію сонця не тільки роблячи довкілля чистішим, але й заощаджуючи гроші своїх сімейних бюджетів.
Доцільно привести кілька прикладів з життя європейських міст, щоб зрозуміти, чому з’являються таблиці на кшталт приведеної вище.
Приклади використання сонячної енергії в приватному секторі
Австрія
Установка змонтована в 2001 році і складається з плоских колекторів загальною площею 57 м.кв., система включає буфер на 5 тон води для покриття навантаження опалення та 400 л водонагрівач для гарячого водопостачання. Дана система забезпечує 80% навантаження ГВП та 50% опалення.
Німечинна
На даху багатоквартирного будинку встановлено 117,5 м.кв. сонячних плоских колекторів. Відповідне обладнання для накопичення теплоти встановлено на технічному поверсі – це об’єм приблизно 10 т. для акумулювання сонячної енергії.
Високі показники приведені в таблиці говорять про те, що в Європі є розуміння вигоди від використання енергії сонця як на рівні держави [6] так і на рівні звичайної людини. Хоч в Україні, на жаль, ще немає такого розуміння на рівні держави, та шлях до використання сонячної енергії вже відкритий та доступний для звичайних людей.
Вигоду від використання сонячної енергії можна оцінити по картах сонячної активності. Розглянувши потенціал Європи ми покажемо, що і в Україні він теж значний, а значить у нас є всі можливості для використання енергії сонця. З побаченого можна зробити висновок, що в Україні сонячну енергію вигідно використовувати не тільки в Криму та на Сході а й по всій території України.
Розглянемо загальну карту сонячної активності Європи [7]:
Розглянемо як співвідноситься Україна в загальному рангу сонячної інсоляції серед європейських країн:
Як видно з карти, активні у використанні сонячної енергії країни не такі вже й «багаті» на сонячне тепло.
Бачимо, що на території України можна умовно виділити чотири робочі зони з більш-менш рівномірним сонячним потенціалом —>
Якщо порівняти Україну з іншими європейськими країнами, то побачимо, що Північна Італія знаходиться в четвертій зоні, центр та південь Франції – це теж третя та четверта зони. Також Угорщина, Словенія, Австрія та Словаччина лежать в другій зоні, а Чехія – в першій та другій зонах. Вся територія Польщі знаходить в першій зоні. Територія Німеччини теж відповідає першій та другій зоні України. А як ми бачили в Таблиці 1 згадані країни мають високий рівень використання сонячних колекторів.
Якщо наші сусіди рівні нам за сонячним потенціалом, то чому ми не використовуємо енергію сонця хоча б на половину стільки як вони?
Отже можемо зробити висновок, що сонячна інсоляція на території України є більш ніж достатньою для використання різного роду установок для нагріву води, підтримки опалення та забезпечення підігріву басейну.
Одразу виникає основне і найважливіше запитання – коли використати енергію сонця є вигідно, то скільки коштуватиме обладнання і яку користь воно забезпечить – або іншими словами виникає питання техніко-економічного обґрунтування. Слід зауважити, що з питанням техніко-економічних аргументацій стикається кожен споживач, навіть при застосуванні традиційних систем опалення та водопостачання, адже обирає завжди з кількох варіантів.
З точки зору сонячних установок методологічний підхід до розрахунків економічного ефекту базується на двох основоположних принципах:
- Окупність будь-якої інноваційної системи з використанням сонячних колекторів порівнюється з вартістю традиційної системи і враховується лише різниця вартості систем;
- Вклад сонячної системи оцінюється відносно традиційного джерела енергії – природного газу, а значить ціна на газ суттєво впливає на окупність будь-якої інноваційної системи.
Як впливає вартість газу на окупність сонячних систем і як ця проблема співвідноситься з європейським досвідом Ви можете прочитати в наступній статті.
Ще однією перевагою використання відновних джерел енергії є екологічність. Коли ми приймаємо душ, миємо посуд чи користуємось комп’ютером, використовуючи при цьому альтернативні джерела енергії для отримання тепла та електрики то ми ще й робимо значний вклад в екологію, адже менше забруднюємо довкілля (при використанні альтернативних джерел немає шкідливих викидів в атмосферу, на відміну від викопних, таких як газ, нафта і т.п.)
