В России «зеленую» энергетику привыкли считать несовместимой с реалиями наших широт экзотикой. Вместе с тем новые солнечные станции, запущенные в середине ноября в Оренбуржье, способны запитать целые областные районы. Разбираемся, кто в России ловит солнце и есть ли шанс у «зеленой» сказки стать былью

Особенно серьезные сомнения в массовом сознании вызывает солнечная энергия. Мы почему-то привыкли считать свою страну сумеречным краем, где лучи светила едва-едва пробиваются из-за туч. А ведь у нас немало регионов, где инсоляция — степень облучения земной поверхности солнечным светом — достигает уровней юга Германии и севера Италии, лидеров развития такого типа генерации. Причем это не только Кубань и другие южные области, но и Дальний Восток, Алтай, Хакасия. Лидером же по общей мощности работающих здесь фотопанелей является Оренбуржье — степной засушливый климат, относительно мягкие зимы на руку энергетикам. И все больше компаний осознают преимущества, которые несет включение в «солнечную гонку».

По сведениям ассоциации «Совет рынка», которая следит за исполнением «правил игры» в энергетическом секторе, на начало осени в России было построено несколько десятков солнечных электростанций (СЭС) общей мощностью 320 МВт. С одной стороны, это не так много — такую же нагрузку несет, к примеру, одна-единственная и далеко не самая мощная московская ТЭЦ-11.

Справедливости ради на это нужно посмотреть и под другим углом — все эти энергообъекты введены в эксплуатацию за какие-то четыре года. И пусть их доля в общем энергетическом котле невелика, каждая из солнечных станций на своем месте приносит несомненную пользу — повышает энергобезопасность, снижает выбросы вредных веществ. На муниципальном уровне альтернативные источники энергии при пике выработки способны полностью удовлетворять потребности целых населенных пунктов.

Ведь СЭС — это полноценные энергообъекты, которые создают спрос на высокотехнологичное оборудование. Государство поощряет развитие возобновляемой энергетики льготными тарифами, но преференции оказываются только тем станциям, в которых подавляющее большинство элементов — российского производства. Благодаря этому принципу в стране всего за несколько лет появилась наукоемкая отрасль по производству фотоэлементов — сегодня их выпускают уже в промышленных масштабах. Даже при наших обширных запасах горючего топлива для традиционных электростанций нам рано или поздно придется задумываться об их замещении альтернативной генерацией — получается, что компетенции для этого нарабатываются уже сегодня.

Плюс треть

Несмотря на небольшие пока объемы, солнечная энергетика развивается экспоненциально, с постоянно увеличивающейся скоростью. Так, в середине ноября под Оренбургом состоялся пуск двух самых крупных солнечных станций, построенных в России. Общая мощность СЭС «Уран» и СЭС «Нептун» — первых элементов программы «Солнечная система», реализуемой энергохолдингом «Т Плюс» — 105 мегаватт. Получается, что две станции пополнили парк солнечной энергии сразу на треть.

СЭС «Уран», которая, собственно, и стала крупнейшей, расположилась на 120 гектарах в окрестностях города Сорочинска. Мощность в 60 МВт достигается благодаря 202 тысячам отдельных фотоэлементов, размещенных на специальных столах под углом в 34 градуса к горизонту. Расстояние между рядами — 8,6 метра. Эти параметры были подобраны благодаря математической модели, которая определяет оптимальную конфигурацию солнечной станции в привязке к конкретным географическим условиям.

— Фиксированный угол наклона — неизбежность при такой площади,— объясняет Сергей Алексеев, который руководит эксплуатацией «Солнечной системы».— Конечно, в теории с поворотным механизмом можно было бы повысить коэффициент полезного действия. Но любая выгода в этом случае нивелируется стоимостью обслуживания — если у вас 120 гектаров постоянно движущихся узлов, неизбежны частые поломки. Это затраты и на персонал, и на запасные части. Кроме того, пришлось бы увеличить площадь застройки, чтобы панели не затеняли друг друга при повороте. Для обслуживания же статичных панелей даже на такой огромной пощади достаточно всего-навсего шести человек.

СЭС «Нептун» — «серебряный призер» энергетического зачета — расположилась ближе к Оренбургу, недалеко от поселка Новосергиевка. Она несколько менее масштабна — «всего» 45 МВт, 92 га и 150 тысяч элементов. Чтобы понимать это «всего», достаточно представить себе 130 футбольных полей международного класса. Именно такую площадь занимает «младшенькая». А если выложить в одну линию солнечный кабель, который направляет выработку от панелей к преобразователям-инверторам, то получится почти 700 км — полноценное путешествие из Петербурга в Москву.

Более 200 гектаров «засеяли» зеркалами менее чем за год. Когда в конце февраля губернатор Оренбуржья Юрий Берг и глава «Т Плюс» Денис Паслер дали старт строительству, на обоих участках были голые поля. Причем запуск изначально был намечен на январь 2019 года, но строителям удалось существенно обогнать план, и в новый год обе станции войдут уже полноценными действующими энергообъектами.

Вопрос масштаба

105 мегаватт — много это или мало? Для промышленно развитого региона цифра вроде бы и не очень значительная — основу оренбургской энергосистемы, например, составляет Ириклинская ГРЭС с мощностью 2444 МВт. Так что, конечно, всех солнечных панелей страны не хватит для того, чтобы тягаться с таким гигантом. Но это если смотреть с высоты большой статистики и государственного масштаба. А если спуститься поближе к земле и людям?

Выработки первенцев «Солнечной системы» хватит для того, чтобы обеспечить энергией 10 тысяч индивидуальных домохозяйств. В ясный день станции полностью закрывают потребности Сорочинского городского округа и Новосергиевского района в электричестве. Так что здесь «зеленая» сказка становится былью.

Конечно, у энергии солнца и ветра пока существенный изъян — зависимость от погодных условий. В этом смысле рано говорить о возобновляемых источниках как об альтернативных: станции нового типа работают бок о бок с традиционной энергетической триадой — тепловыми, гидрогенерирующими и атомными энергообъектами, органично дополняя их. А еще ТЭЦ и ГРЭС производят побочный, но крайне важный для реалий нашей страны продукт — тепловую энергию, благодаря которой мы не мерзнем зимой. Так что в обозримом будущем о полном отказе от углеводородной энергетики говорить преждевременно.

Но если раньше проблема переменчивой выработки в принципе казалась неразрешимой, то сейчас в мире появляются первые установки, не только выдающие ток в сеть «здесь и сейчас», но и умеющие запасать излишки энергии. Конечно, такие аккумуляторы — это пока скорее эксперименты, но нет никаких сомнений в том, что в ближайшие годы их применение тоже выйдет на промышленные масштабы. Но даже при том, что пока выработка станций сильно варьируется в зависимости от условий, на двоих «Уран» и «Нептун» будут экономить 500 железнодорожных цистерн мазута в год и соответственно снижать урон окружающей среде. А это все-таки уже ощутимый масштаб.

Впрочем, не все согласны с тем, что СЭС — это только польза. Скептики упрекают солнечную энергетику в том, что гелиостанции занимают слишком много земли, которую можно было бы использовать, например, под сельхозугодья. Но энергетики парируют упрек.

— Такие объекты никогда не строятся на землях сельхозназначения,— замечает Сергей Алексеев.— Участки всегда выбираются очень тщательно, в этом процессе активно участвуют региональные и муниципальные власти, и именно за ними всегда последнее слово. Так что размещение такого массива — это всегда компромисс, но никогда не единоличное решение энергетиков в ущерб экономике территории.

Своя биосфера

К тому же, продолжает начальник «Солнечной системы», бывает так, что станция — это чуть ли не единственная возможность вернуть тот или иной участок в экономический оборот. Например, предыдущий рекордсмен гелиоэнергетики — Орская СЭС мощностью 40 МВт, расположенная по другую сторону от Оренбурга — занимает территорию золоотвала местной ТЭЦ. Станцию давно перевели на газ, что благоприятно отразилось на экологии города, но вот гигантское поле угольных отходов осталось немым укором и памятником «грязным» временам.

На шлаках ни рожь не взойдет, ни капитального строительства не получится. А вот для относительно легковесных фотоэлементов, простых в установке и неприхотливых в обслуживании, место как нельзя более подходящее. Пришлось лишь слегка модифицировать конструкцию свай для более надежного крепления в мягком грунте — и в 2015 году мрачный отвал превращается в настоящее украшение города, сделавшее скромный Орск знаменитым на всю страну.

За три года вокруг станции сложилась своя биосфера — в высокой траве под панелями расплодились и вольно чувствуют себя зайцы-русаки. Летом директор станции инспектирует вверенные ему угодья, рассекая на велосипеде между стройными рядами фотоэлементов. Энергетики оборудовали на ближайшем холме смотровую площадку, которая тут же стала любимым местом для фотосессий орских молодоженов — в городе уже считается хорошей приметой «подзарядить» новый брак энергией солнца. Даже местная детвора больше не бросается камнями в модули — все равно не долетают. Пасторальное полотно несколько разбавляет разве что Орский НПЗ — именно нефтеперерабатывающее производство является основным потребителем электроэнергии в городе, а значит, и главным «клиентом» гелиостанции. Такая вот ирония — альтернативная энергетика на службе у традиционной.

Рекорды сегодня — рутина завтра

Надо отдать должное нашим чиновникам от энергетики: точки роста ВИЭ в стране появились благодаря грамотно выстроенной системе отбора и поддержки проектов. Каждый год выделяется определенная квота мощности для солнечных, ветряных и малых гидроэлектростанций. Компании-претенденты подают свои заявки — детально просчитанные и экономически обоснованные проекты энергообъектов. Победителей выбирают по максимальной рентабельности в рамках этих квот — они, и только они, получают право на особые условия в виде повышенной платы за мощность.

При этом государство устанавливает целый ряд требований к станциям — предельную сумму, которую можно потратить на строительство одной единицы мощности, а также минимальный процент отечественного оборудования в общем объеме энергоустановок. Чтобы заявителям «жизнь медом не казалась», удельные затраты ежегодно снижают, а степень требуемой локализации для СЭС, например, увеличилась с 50 процентов в первые отборы до 70 процентов.

И несмотря на такие жесткие ограничения, каждый год компании бьются за право строить ветряки и гелиостанции — строить как можно дешевле и эффективнее. На сегодня проекты отобраны до конца 2022 года — к тому времени мощность солнечной генерации как минимум утроится. Прирастет новыми «планетами» и «Солнечная система» в Оренбуржье — «Т Плюс» выиграла здесь право на строительство еще 70 мегаватт.

Нельзя сказать, что энергия солнца и ветра — это сегодняшняя обыденность. Вряд ли наше поколение застанет время, когда альтернативная энергетика в России станет настоящей альтернативой привычным источникам тепла и света. Но благодаря тем первым шагам, которые государство и энергетики делают сейчас, есть шансы, что условия для такого перехода появятся уже у наших ближайших потомков.

Алексей Попов