Вчера на вебинаре, организованном объединением Bellona и Ассоциацией развития возобновляемой энергетики (АРВЭ), создавалось впечатление, что будущее уже наступило: человечеству удалось приручить солнце в суровых условиях Крайнего Севера. Да, именно там, где полгода зима, три-четыре месяца отсутствует солнечный свет, крайне суровый климат и хрупкая экосистема, появляется все больше и больше проектов по использованию энергии солнца.

Старший советник по электромобильности и возобновляемой энергетике объединения Bellona Юрий Сергеев рассказал, ссылаясь на доклад Международного Энергетического Агентства, что солнце уже к 2025 году может стать самым главным источником электроэнергии в Европе. Согласно самому консервативному сценарию Агентства, фотоэлектрическая солнечная энергетика будет расти на 13% в год в среднем до 2030 года. Возобновляемая же энергетика (ВИЭ) будет обеспечивать порядка 80% роста мирового потребления электроэнергии в течении следующего десятилетия. 

Юрий также отметил, что солнечная энергетика уже стала дешевле энергии угольных станций в большинстве стран. Рынок солнечных панелей демонстрирует рекордное снижение себестоимости: солнечные модули могут себе позволить как предприятия, так и частные потребители. Они легко монтируются, не загрязняют окружающую среду, неприхотливы в обслуживании. 

А что же Крайний Север? 

Очень иллюстративными проектом в этом направлении является переоборудование аэропорта на архипелаге Шпицберген. По словам бывшего управляющего аэропорта в Лонгербюене Карла Эйнара, главной задачей проекта было сократить выбросы СО2 с помощью возобновляемых источников энергии.

«Мы начали работать в этом направлении в 2015 году и столкнулись с очень мощной критикой и скептическим отношением. Было сказано много: что это невозможно в условиях темноты, что это будет дорого, оборудование не выдержит суровых климатических условий. Да, четыре месяца в году у нас темнота, еще четыре – полярный день, когда солнце не садится вообще, и еще четыре месяца у нас есть и день, и ночь. Но было два показателя, которые вселяли в нас энтузиазм. Во-первых, вся энергия, которую получал наш аэропорт [ранее], была получена с помощью дизеля и угля, что дорого и экологически неприемлемо для Арктики. Во-вторых, у нас показатель дневного света – 3 500 часов в год. Для сравнения в Осло 4 200 часов», – рассказал он.

Начали с малого, построив в 2015 году небольшую солнечную электростанцию мощностью 7,5 кВт, и уже только благодаря ей удалось сократить использование дизеля на 50% в год. 

Это был экспериментальный проект, на котором его участники учились применять технологии на Крайнем Севере. Они видели, что многие панели повреждались из-за льда, и стали устанавливать их с определенной стороны и под определенным углом. Оборудуя панелями само здание аэропорта, они устанавливали часть из них вертикально на стенах, часть – на крыше под углом 15 градусов, отметив, что вертикальные панели оказались в два раза эффективнее панелей на крыше. Позже облицевали панелями ангары.

У этих панелей нет ограничений по температуре, но на Шпицбергене и нет большого перепада температур. Да, столбик термометра может опускаться до минут 30 и ниже, но это редкость. Средняя температура по году здесь колеблется в районе -5 градусов.

«Мы сделали однозначный вывод: солнечные панели на Крайнем Севере работают очень хорошо, а низкие температуры повышают их эффективность. Солнечные установки оказались более чем в два раза рентабельней на Шпицбергене, чем на материке. Технических сложностей вообще никаких не было: ни проблем со снегом – он просто скатывался с панелей, ни с ветром. Но главное для нас – это полученная экологическая выгода за счет замены угля солнечной энергией», – рассказал Эйнар.

По его словам, с мая по июль до 17% энергопотребностей аэропорта покрывается за счет солнечных панелей. Сейчас компания экспериментирует с ветроустановками и использованием биогаза в дополнение к энергии солнца.

Еще один неочевидный, но крайне успешный проект – использовать солнечные панели на крышах домов не только для получения энергии, но и для освобождения от снега. Его разработчик – Томми Стронберг из норвежской компании Innos даже получил награду за свою идею. Крыша освобождается от снега за несколько часов работы системы.

Томми также рассказал, что с 1970-х годов поменялся не только климат, но и качество снега. Раньше снег выпадал и таял, а сейчас леденеет, примерзает к крыше и накапливается, он стал более влажным и плотным. Поэтому крыши домов, построенных полвека назад, не выдерживают нынешней снеговой нагрузки более 150 кг на 1 кв. м.

«Мы стали разрабатывать технологии, как убрать снег с крыши, и что делать со снегом по весне. Наша технология растапливает снег на крыше быстрее, чем он накапливается при самом мощном снегопаде, а талая вода уходит по сточным трубам. При растапливании снега начинается производство энергии – панели разогреваются и очищают крышу. Наши установки работают в Норвегии, Швеции и Германии. Панели устанавливаются «домиком», растапливая снег они вырабатывают энергию. Обычно мы стаиваем 50 кг в день с квадратного метра в центре страны, а на севере показатель доходит до 100 кг», – самым рутинным голосом рассказал Стронберг.

И тут российские участники вспомнили, каким образом происходит очистка крыши от снега на их домах, что в Москве, что в городах на Крайнем Севере. Непроизвольно встал вопрос, а что же в России? Насколько можно приручить энергию солнца в нашей стране, большая часть которой находится за Полярным кругом.

По словам первого заместителя председателя Комитета по энергетике Госдумы РФ Валерия Селезнева среднегодовое поступление энергии прямого солнечного излучения в Арктике варьируется от 2 до 4 кВт/час на квадратный метр ежедневно, а это очень хороший показатель. Для сравнения, в южных регионах Германии он достигает 3,4 Квт/час. В Якутии в ясные летние дни поступление солнечной энергии могут достигать показателей в 6-8 Квт/час.

Использование энергии солнца в Якутии Credit: Кадр из презентации Алексея Скоробатюка, директора ООО «Новый Полюс»

Он подчеркнул, что вопрос стоит не в эффективности использования энергии солнца на Крайнем Севере, а в стратегической целесообразности использования ВИЭ в стране. Признание или непризнание Россией современных технологий будет во многом определять уровень развитости страны.

«Крайний Север – это не только Северный Морской Путь, экология Арктики, но и ее общемировая ценность. Может это не будет только солнечная энергетика, это будут разные ВИЭ, но солнце может по всем показателям занимать достойную часть энергообеспечения Крайнего Севера», – рассказал он.

Селезнев отметил, что количество сложностей в электро- и тепло обеспечении «северов» зашкаливает: проблема завоза топлива, сложная навигация в короткие сроки, сложная перевалка с одного транспорта на другой, большая доля дорогого дизельного топлива, износ ЛЭП, потери в электросетях.

«Все это дает возможность экономически обоснованно применять современные дорогостоящие технологии, тем более что у нас есть все основания стратегического, экономического и нормативно-правового характера. Другая проблема в отрицании. Россия богата традиционными энергоресурсами, мы привыкли не считать деньги. По большому счету, у нас нет острой экономической необходимости перехода на ВИЭ, но нас к этому подталкивает международное сообщество. Важно понимать, что если мы не будем принимать эти тенденции, и ВИЭ технологии как технологии будущего, у нас в ближайшем будущем будут и неконкурентные технологии и товары, и технологическая отсталость», – уверенно заявил первый заместитель председатель Комитета по энергетике Госдумы РФ.

Он уверен, что России в обозримом будущем нужно будет адекватно перестроить свой энергобаланс, чтобы ВИЭ в нем занимали не менее 20% (как подчеркнул спикер, атомная энергетика не должна при этом учитываться как ВИЭ, хотя иногда в России ее причисляют к ВИЭ-технологиям).

Директор АРВЭ Алексей Жихарев тоже согласен, что вся российская нормативно-правовая база декларирует использование ВИЭ в труднодоступных и удаленных регионах. Приняты важные стратегические документы и программы поддержки ВИЭ, но в части удаленных территорий существуют только стратегические документы по Арктике, которые носят уровень декларации без конкретных мероприятий и источников финансирования и т.д. 

«Это одна из причин, по которой мы не наблюдаем большого развития ВИЭ. Нужна конкретная программа, которая должна включать развитие инвестиций и стимулирование развития технологий. Сейчас много мифов, что ВИЭ в Арктике плохо работают и неэффективны. Перед нами стоит важная задача – показать, как эти мифы опровергнуть и какие технологии лучше применять в Арктических районах», – уверен он.