Нефтяной нокаут — солярное спасение?

Хотя о приближающемся энергетическом кризисе говорят уже более полувека, ныне это уже не далекий призрак, а суровая реальность ближайших лет. На протяжении последних десятилетий все попытки найти радикальный способ избавления от этого наваждения оказались мыльными пузырями. Лопнули одно за другим обещания физиков укротить термоядерную реакцию, обуздать магнитогидродинамический способ получения энергии, приручить холодный синтез. А ведь на это были выброшены миллиарды долларов!.. Не говоря уже о других, менее громких, рекламных шоу ученых.

Собственно, от полной безысходности энергетики сделали ставку на дедовские, довольно примитивные способы получения энергии. Как то ветросиловые установки (возвращение к ветряку), малые гидроэлектростанции (римейк полузабытых водяных мельниц), котлы на специально выращенной для этого древесине или соломе (то есть «вперед» — от ядерного реактора к дедовской печке)…

При этом ответственные лица демонстрируют полную неспособность честно признаться в том, что все разговоры об экологической чистоте этой «новой» энергетики — не более чем попытка зарыть голову в песок и не видеть реальной картины мира, из которого исчезает нефть, заканчивается газ и осталось не так уж много угля... В этих условиях разумнее всего задать вечный вопрос «что делать?» и попытаться ответить на него конкретно.

Солярный — значит солнечный

Прежде всего нам придется принять к сведению, думаю, для многих странную мысль — единственным источником перечисленных выше энергетических источников является Солнце. Именно благодаря ему на Земле появились нефть, уголь, газ. Благодаря ему сегодня работают ветровые и гидроэлектростанции. Даже лес и солома растут именно благодаря солнечным лучам.

Поэтому дальновиднее всех поступили те ученые, которые принялись за разработку солярных установок, непосредственно преобразовывающих солнечные лучи в электроэнергию. До самого последнего времени их достижения, с точки зрения энергетиков, выглядели маргинально.

Радикальное решение предложили физики, открыв способ напрямую превращать солнечные лучи в электроэнергию с помощью кристаллов из кремния. Появились проекты строительства в южных районах Земли солнечных электростанций. Расчеты показывают — нужны сравнительно небольшие площади, чтобы обеспечить человечество электроэнергией. И такая энергетика действительно абсолютно экологична — она не нагревает дополнительно Землю, так как использует солнечные лучи, которые все равно падают на нашу планету. Есть у нее и другие преимущества.

До сих пор главным препятствием на пути широкого внедрения солярных батарей, превращающих солнечные лучи в электричество, была цена. Эти батареи, изготовленные из пластин очень чистого кремния, стоили баснословно дорого. Размещению таких батарей на космических станциях, чтобы стабильно обеспечивать их энергией, это препятствием не служило. Но на Земле…

Лет десять назад швейцарская фирма привезла в Украину на одну из строительных выставок вполне автономный коттедж, который питался электроэнергией от солнечных батарей, расположенных на его крыше. Солярная установка этого жилища стоила около 100 тыс. долл. Тогда у фирмы не получилось начать успешный бизнес на нашем рынке. Однако сегодня под Киевом уже можно встретить немало дорогих особняков, в которых электричество вырабатывается автономно солнечными батареями, установленными на крышах.

В США — это уже будни. Таких крыш у них в сельской местности — миллионы. В Германии принята специальная программа — 100 тысяч крыш с солярными установками. Законом даже предусмотрены серьезные льготы в том случае, если хозяин такого жилища будет сбрасывать лишнюю энергию в общую электрическую сеть. Это все указывает на то, что солярная энергетика даже в наших, казалось бы, не особенно изобилующих солнечными днями широтах может стать вполне рентабельной при продуманной государственной политике.

Космическая экономика

Получение электроэнергии из солнечных лучей стало рентабельным не сразу. Произошло это благодаря тому, что за последнее десятилетие цены на дорогие кремниевые батареи упали примерно в три-четыре раза. По оценкам весьма авторитетных экспертов, ожидается, что вскоре цены на них снизятся еще на порядок и тогда крыши, «вырабатывающие» электроэнергию, станут едва ли не в цену… шиферных. Вот тогда они решительно войдут в наш быт, сделают жизнь комфортной даже в нашей деревне, лишив ее непредсказуемой «прелести» веерных отключений.

В Украине еще пятнадцать лет назад было развернуто производство кремния в широчайших масштабах: в Волновахе Донецкой области, на Запорожском титаномагниевом комбинате (ЗТМК), на светловодском заводе «Чистые металлы». Это была почти чисто украинская монополия — в то время как весь Советский Союз производил 300 тонн кремния, на одном Запорожском ТМК его выдавали 200—220 тонн в год. Кремний, правда, был не самого высокого качества, но в современных условиях его производство можно было бы довести до очень хорошего уровня. Собственно, это было золотое дно, однако Клондайк не получился. Более того, производство кремния вообще развалилось.

Электронщики гадают: почему госпредприятие, имеющее колоссальные ресурсы и десятилетиями наработанную технологию, не смогло выйти на внешний рынок с кремнием, который сейчас является ценнейшей валютой? Он востребован и будет востребован еще очень долго и в неограниченных количествах…

Ответ банален: видимо, предприятие не смогло именно потому, что оно… государственное. Ведь киевские бизнесмены, начав производство кремниевых пластин несколько лет назад буквально с нуля, показали, что его очень быстро можно сделать рентабельным. Кстати, они не особенно мудрили — купили швейцарскую установку для резки пластин и начали планомерно наращивать производство, вкладывая заработанное в новые, далеко не дешевые установки. В итоге сегодня в их цехе стоит набор машин, которому может позавидовать любой аналогичный завод в мире. Основная масса кремниевых пластин идет на изготовление панелей для солнечных батарей, которые продаются на всех континентах. В том числе и в Германию, США и другие высокоразвитые страны.

Украинцы стремительно ворвались на мировой рынок производства кремния для солярных энергетических установок и очень быстро заняли свою нишу. Сейчас им принадлежит 8% рынка. Показательно, что на небольшой производственной площади производится около 35 тонн кремния в месяц. Это вдвое больше, чем производил когда-то весь гигантский ЗТНК.

Ежегодно киевляне увеличивают свое присутствие на мировом кремниевом рынке на 15—20%; более 90% продукции экспортируется. Эта украинская группа все более успешно выигрывает тендеры с участием знаменитейших фирм мира, а ее собственная программа развития, направленная на сотрудничество с другими странами, выглядит гораздо содержательнее государственной на этом направлении.

К сожалению, пока на распространение солнечной энергетики по планете серьезно влияют политические процессы в мире. Но киевская фирма уже имеет свои представительства, укомплектованные местными кадрами, не только в Казахстане, но и в различных странах Латинской Америки, Азии, Африки. Есть контракты с Южно-Африканской Республикой, Египтом, Марокко, Кенией и еще целым рядом стран.

Достоинства бизнеса по-украински

На вопрос о том, как удалось в столь короткое время потеснить с этого хай-тековского рынка бизнесменов с Запада, наши бизнесово продвинутые сограждане ответили, что у украинцев есть существенные преимущества. Первое из них — неприхотливость и нетребовательность в быту и труде. К тому же они не сдаются, когда приходится сталкиваться с серьезными трудностями. Например, в Африке они не раз испытали весьма неприятные ощущения из-за того, что на них смотрели… как на еду. Эти переживания помогли им выстоять в подобных ситуациях и в Украине.

Нельзя сказать, что большое удовольствие работать, когда солнце в зените, температура воздуха в тени достигает градусов 40 и чувствуешь себя, как в парилке. Плюс прочие «радости» экзотических регионов, такие, как желтая лихорадка, малярия, холера. Именно контракты в таких экзотических странах и удается без особого труда выигрывать у западных конкурентов нашим фирмачам. Так, сейчас у киевской фирмы большая программа по Судану: освещение школ, электрообеспечение больниц, электрификация 52 поселков в южной части страны. Конечно, это госпрограмма очень бедного государства, где считают каждую копейку и никто лишних денег не даст. В Хартуме при населении в пять миллионов лишь на одной улице есть фонари. На весь город — один светофор…

Понятно, в таких условиях американцам с украинцами конкурировать сложно. И хотя в США хорошим считается менеджер, который даже эскимосу ухитрится продать холодильник, здесь американцы спасовали — они не смогли ответить на простой вопрос: как проводить рекламную кампанию, если у их потенциальных покупателей нет даже телевизоров? Поэтому во многих труднодоступных или сложных с точки зрения работы регионах западных представителей вообще нет. Превращать работу в экстрим (притом за мизерную оплату) на Западе никто не хочет.

Недавно киевляне выиграли в Казахстане ооновский тендер по опреснению воды с использованием солнечных систем. Западные фирмы там проиграли. Сказались те же факторы — если западный человек решается на дискомфорт, он за это хочет получить достойную компенсацию. А украинцы в пыльных казахских степях чувствуют себя, как дома. Впереди брезжит надежда — если в Казахстане будут строить гигантский трубопровод в Китай длиной 3 тыс. км, потребуются пункты подкачки, контроля, датчики. Возможен еще один очень серьезный заказ.

Интересны и причины конкурентоспособности завода, производящего солярное оборудование, по параметру «цена-качество». Оказывается, что по этому показателю мы успешно соревнуемся с лучшими западными фирмами. Секрет в четкой организации работы на заводе. График труда здесь очень жесткий — трехсменная работа, без выходных. Производство останавливается только на Новый год на три-четыре часа, больше оборудование не простаивает ни минуты. Количество брака минимально.

К тому же в этой отрасли украинцы быстро научились исполнять пожелания заказчика. Если на фирму придет индиец или перуанец, желающий иметь 100 литров питьевой воды в час, ему выполнят все — начиная от геологии участка до установки насосов и всего прочего. Будут тщательно изучены метеоданные за 10—15 лет, подсчитана вероятность пасмурной погоды и после этого определена необходимая площадь солнечных панелей.

А если все это для киевлян?

Корреспондент «ЗН» попросил специалистов киевского ЗАО «Квазар», производящего солнечные элементы, подсчитать, каковы энергетические возможности Солнца над нашей головой и что нужно сделать, чтобы избавиться от необходимости подключать дом в провинции к ненадежной электросети?

Оказалось, что 30 кв. метров солнечных батарей в зимних условиях будет достаточно, чтобы даже в более северных широтах обеспечить на сутки необходимое энерегообеспечение семье, проживающей в этом доме. На широте Киева на квадратный метр поверхности при стандартном освещении за один час падает солнечный свет, эквивалентный одному киловатту электроэнергии. С него можно снять 15 — 16%, то есть 150 — 160 ватт в час. За десятичасовой световой день реально можем получить 1,5 киловатта. Если у вас установлена батарея площадью 10 квадратных метров, то снимете 15 киловатт. При этом обычная квартира в сутки потребляет 3—5 кВт. Правда, зимой условия ухудшаются: световой день составляет пять часов, угол наклона Солнца меньше, вероятность непогоды значительно больше. Поэтому в наших широтах для освещения того же дома зимой нужен семикратный запас мощности.

Продолжим наши подсчеты. Сегодня одна панель на сто ватт стоит 400 долл. В день она может дать 1—1,5 киловатта электроэнергии. К примеру, в Острожской академии в Ривном освещение работает на солнечных панелях. В крымском Армянске построили солнечную станцию для овчаров. С ее помощью подают воду, от нее работают телевизор, кипятильник и так далее. Оказалось, что это несравненно дешевле, чем проложить туда линию электропередач.

А что делать, если панели, к примеру, занесет снегом или пылью?

Выяснилось, что для каждого региона и для каждого типа метеоусловий разработаны свои системы. Но от снега легко избавиться, если хотя бы на один квадратный сантиметр панели падает свет. Тогда панель сама разогревается, снег вокруг тает и стекает. Конечно, есть районы, где крыша во время бурана может покрыться ледяной коркой. Но ведь и обыкновенную крышу, если выпало много снега, чистят, а всю дальнейшую подчистку обеспечит саморазогрев. При механической очистке панели не повреждаются — они защищены специальным стеклом.

В Киеве изготавливают вполне автономные садовые фонари, к которым не нужно тянуть провода и бояться повредить их садовым инструментом. Установить такой фонарь очень просто — воткнул его в любом месте сада, и он будет светить, как только начнет смеркаться. С рассветом он погаснет сам. Автоматика, датчики освещенности руководят всем процессом сами. А за день он снова накопит столько электроэнергии, что хватит на всю ночь…

Можно привести немало удивительных примеров применения солярной энергетики. Но пока не спешите бежать в магазин — подождите, пока кремниевые пластины подешевеют на порядок, то есть раз в десять. Вот тогда и возможен электрический рай на Земле…

Тем не менее этот бизнес в мире развивается с огромной скоростью. Выпуском установок для солнечной энергетики в промышленных масштабах занимаются три сотни фирм в мире. Они все друг о друге хорошо знают и внимательно следят за тем, как коллеги наращивают мощности. Фирм, которые собирают солнечные системы из готовых элементов, еще больше — в одной только Германии их десятки тысяч.

За 2003 год в мире произведено солнечных батарей установленной мощности 340 мегаватт. Из них панелей на 37 мегаватт сделано на элементах, изготовленных в Киеве. Пока по объемам это вроде бы и неконкурентный вид энергетики, но оцените такой пример: если озеро Чад в Африке покрыть солнечными панелями, то полученной энергии хватит, чтобы удовлетворить сегодняшнюю потребность человечества в электроэнергии.