Государственная поддержка и существующие барьеры

В 1997 году Кабинетом Министров утверждена "Программа государственной поддержки развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергии и малой гидро- и теплоэнергетики" [1]. Были сформулированы наиболее перспективные направления использования солнечной энергии, а именно:

· Непосредственное преобразование в низкопотенциальную тепловую энергию без предварительной концентрации потока солнечной радиации для горячего водоснабжения, теплоснабжения и нужд сельского хозяйства;

· Непосредственное преобразование в электрическую энергию постоянного тока с помощью фотопреобразователей.

"Программа государственной поддержки развития нетрадиционных и возобновляемых источников энергииј" является частью Национальной энергетической программы, одобренной Верховным Советом Украины. Национальная энергетическая программа предусматривает увеличение доли нетрадиционных и возобновляемых источников энергии до 8% к 2010 году. В частности, программой предусмотрено сооружение солнечных коллекторов общей площадью до 10 млн. квадратных метров.

Государственным комитетом Украины по делам градостроительства и архитектуры утверждена "Комплексная программа по использованию нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в архитектуре и градостроительстве", рекомендующая три типа установок солнечного теплоснабжения для массовой установки: солнечные приставки к котельным; системы сезонного действия для отдельных объектов и модульные установки солнечного нагрева воды. В новом законе "Об альтернативных источниках энергии" предусмотрен ряд стимулирующих мер, например, финансирование развития альтернативных источников энергии за счет надбавки, предусмотренных в оптовых тарифах на электроэнергию, а также общий принцип экономического стимулирования.

Однако, медленный рост рынка использования солнечной энергии указывает на существование многочисленных барьеров. Перечислим некоторые их них, в первую очередь, экономические. Цена на солнечные системы остается достаточно высокой. Период окупаемости около 10 лет короче технического срока службы оборудования, однако он недостаточен для обеспечения заинтересованности частных потребителей. Для увеличения темпов роста рынка необходимо отсутствующее в настоящее время стимулирование правительством интересов потребителя. Другим экономическим барьером является отсутствие оборотных средств у предприятий-производителей. Пока еще не развиты конкретные механизмы стимулирования производства в виде предоставления субсидий, освобождения от налогов, льготной тарифной политики.

Помимо экономических, существуют и другие препятствия на пути развития солнечных технологий:

· Отсутствует государственная политика в области использования солнечной энергии;

· На уровне государства отсутствует координация и координирующий орган в области развития солнечных технологий;

· Не существует информационная система для распространения сведений о наличии солнечных технологий, их параметрах, экологических преимуществах, практически полностью отсутствует информация о внедренных демонстрационных проектах.

Концепция развития солнечной энергетики

Технические решения для горячего водоснабжения

Для коммерческого использования в условиях Украины пригодны недорогие системы горячего водоснабжения, совмещающие использование солнечных коллекторов (СК) и баков-аккумуляторов (БА) емкостью 100-200 литров для обеспечения потребностей населения горячей водой (40-60^оС) в летний период. Системы просты в эксплуатации и могут быть установлены потребителем самостоятельно. Они обладают большим рынком сбыта, в который входят индивидуальные домашние хозяйства в сельской и городской местности, загородные коттеджи и летние дачные домики.

Использование систем горячего водоснабжения с естественной циркуляцией перспективно для систем разного масштаба. Емкость БА может быть 100-500 литров и более при температуре до 50-60^оС. Область применения таких систем включает базы отдыха, летние лагеря, детские дошкольные учреждения, фермерские хозяйства. В условиях нестабильного электроснабжения важной особенностью является независимость от наличия электричества.

Также перспективны системы большей мощности с использованием баков-аккумуляторов емкостью 5-10 м³. Такие системы пригодны для горячего водоснабжения баз отдыха, санаториев и пансионатов. Большая часть таких объектов расположена в южной части Украины, на побережье Черного и Азовского морей и используется преимущественно летом, когда временное население на побережье возрастает в несколько раз.

Широкое использование солнечной энергии в рекреационной зоне позволило бы сократить количество сжигаемого угля, мазута и природного газа, в результате улучшив экологию региона. Однако, все перечисленные системы привлекательны для потенциального потребителя не только потому, что решают проблему замещения ископаемых видов топлива и снижения техногенной нагрузки на окружающую среду. Являясь потребительским товаром, солнечные системы улучшают условия жизни и повышают ее комфортность. Особенно это важно для сельской местности.

В системах централизованного теплоснабжения солнечные установки могут использоваться для предварительного подогрева воды с помощью солнечных приставок к котельным. Оснащение котельных солнечными приставками целесообразно осуществлять в процессе их реконструкции. При нормативном сроке амортизации котельного оборудования 20 лет, ежегодный объем реконструируемых котельных должен составлять 5 % от их общего числа.

При развитой системе государственной поддержки, с учетом имеющегося западного опыта по темпам внедрения таких систем, можно предположить, что 5 % нового строительства будет оснащаться модульными установками. Прогнозные данные по объему использования в индивидуальных жилых домах автономных модульных установок подогрева воды в связи с прогнозом объема их строительства (из расчета площади установок 5 м² солнечного коллектора на дом площадью 140 м²), как и данные по другим типам установок, представлены в таблице [2].

Европейский опыт показал целесообразность комбинированного использования различных типов возобновляемых источников энергии. Использование солнечной энергии для отопления может покрывать 20-30 % потребности в тепле, тогда, как оставшуюся часть можно получить с помощью сжигания биомассы. В условиях Украины, комбинированное использование биомассы и солнечной энергии возможно как для коттеджей, так и для малых систем централизованного теплоснабжения. Пригодными видами биомассы являются твердая некоммерческая древесина и отходы деревообрабатывающей промышленности в центральных и северо-западных областях Украины, биогаз, а также свалочный газ.

Солнечные здания

В Украине многие постройки 50-60-х годов нуждаются в ремонте и модернизации. Это дает прекрасную возможность использования солнечных технологий в процессе ремонта и реконструкции. В условиях Украины с помощью естественного нагрева солнце обеспечивает не менее 15 % тепла от общей потребности обычных зданий. В зданиях, построенных с учетом пассивного использования солнечной энергии, вклад солнца в потреблении тепла может составить 40 % и более. Для отремонтированных и модернизированных зданий вклад солнечной энергии будет меньшим, но потенциал в этом случае определяется общим большим количеством зданий.

Еще одной возможностью является эффективное использование естественного освещения. Потенциал уменьшения использования энергии для искусственного освещения с помощью контроля естественного составляет около 50 %. Если проект здания учитывает естественное освещение, может быть достигнуто и большее уменьшение.

Рынок солнечных зданий определяется стратегией интегрального проектирования. При этом важен предшествующий проектированию этап планирования, например, учет ландшафта или ориентации улиц. Для развития рынка представляется важным, чтобы проектировщики видели в солнечных зданиях товар высшего сорта для будущего потребителя. В условиях активизации строительства, наблюдаемого в Украине, важно учитывать концепцию солнечных зданий на начальной стадии проектирования. При соблюдении этого условия дополнительные затраты можно свести к минимуму.

Рынок солнечных зданий может повлиять на энергопотребление в зданиях кардинальным образом. В действительности это самый большой источник использования возобновляемой энергии, доступный в настоящее время. Количество новых зданий ограничено. Однако продолжительность существования зданий достигает 50-100 лет, поэтому очень важно начать распространение концепции солнечных зданий раньше.

Фотоэнергетика

Для развития фотоэнергетики в Украине существуют промышленный и научный потенциал, состоящий из предприятий-производителей полупроводникового кремния (Запорожский титаномагниевый комбинат, Светловодский завод чистых металлов) и производителей полупроводниковых приборов (АО "Квазар", "Родон", "Гравитон", "Гамма", "Днепр" и др.), учебных заведений и институтов системы Национальной Академии Наук ( ДП НДІ МП, ИФП НАНУ, ГУ "КПИ", ГУ им. Т.Г. Шевченко и др.). В случае поддержки со стороны государства и возобновления экономического роста в стране может быть налажено серийное производство фотоэлектрических модулей, стоимость которых, вероятно, может быть ниже западных аналогов.

В программе государственной поддержки развития нетрадиционной энергетики предусматривается, что в 2010 году производство солнечных батарей должно достичь 96,5 Мвт. Область применения фотоэнергетики пока ограничена из-за высокой стоимости генерируемой электроэнергии космическими приложениями, телекоммуникационными системами, отдаленными и труднодоступными районами с автономным энергоснабжением.