2.1.3. Состояние и перспективы развития солнечной энергетики

Наиболее широкое применение солнечная энергетика нашла в системах теплоснабжения. Они служат для горячего водоснабжения, отопления и других нужд, что позволяет значительно уменьшить использование традиционных топливных ресурсов.

Современной тенденцией является быстрое расширение сфер использования солнечной электроэнергетики как для централизованной выработки электроэнергии на солнечных электростанциях, так и в индивидуальных системах электроснабжения общественных и частных зданий.

В странах, где имеет место высокий уровень развития солнечной энергетики, существуют соответствующие государственные программы, обеспечивающие благоприятные условия, в том числе экономические, для ее использования и развития.

В Германии, которая лидирует в ЕС по суммарной мощности солнечных установок, использование систем солнечного теплоснабжения, например для отопления, сопровождается усилением теплозащиты зданий, утилизацией тепловых выбросов и в целом снижением энергозатрат. Так, применение солнечно-теплонасосной системы теплоснабжения индивидуальных жилых домов с вакуумированными солнечными коллекторами обеспечивает до 70% энергопотребления.

Общая площадь солнечных коллекторов в 2008 г. составила, например, в Израиле – 3,5 млн.м 2 (более 80% воды нагревается с помощью солнечной энергии), в США – более 10 млн.м 2, в Японии – 8 млн.м 2. Более половины солнечных коллекторов в мире – в Китае. Основными потребителями солнечной энергии также являются Швеция, Дания, Германия, Испания, Индия и другие страны.

В настоящее время около 7 млн. домов в мире оборудовано солнечными батареями. Солнечная энергия широко используется для производства электроэнергии, передающейся в энергосистему, а также для децентрализованного электроснабжения отдаленных населенных пунктов, фермерских хозяйств, островов, морских и космических станций.

Проект крупнейшей солнечной электростанции в штате Аризона (США), запланированной к вводу в строй в 2011 году (планируемая мощность 280 МВт)

В 2004 г. в мире установленная мощность солнечных тепловых электростанций составила 0,4 млн.кВт, фотоэлектрических установок – 4 млн.кВт, а солнечных коллекторов для теплоснабжения – 77 млн.кВт (тепловых).

В 2007 г. в США введена в эксплуатацию солнечная электростанция мощностью 64 МВт, в Испании – мощностью 11 МВт с гелиостатическим полем из 624 зеркал площадью по 120 м² каждое и башней высотой 115 м. В США планируется строительство солнечной электростанции мощностью 280 МВт, а в Австралии строится такая электростанция мощностью 250 МВт.

По прогнозам именно в ХХI в. произойдет стремительный рост использования солнечной энергии, и солнечная энергетика может стать одним из основных источников возобновляемой энергии.

Ежегодно в Украине производство фотоэлектрических элементов составляет около 150 МВт, большая часть которых экспортируется. Имеется также опыт создания солнечных электрогенераторов на основе термодинамического метода превращения солнечного излучения в электрическую энергию, однако результаты эксплуатации солнечной электростанции мощностью 5 МВт (СЭС-5) в Крыму не дали оснований для масштабного внедрения этого оборудования в Украине.

Общая площадь солнечных коллекторов в Украине в 2008 г. составила около 45 тыс.м². В климатических условиях Украины эффективным является использование солнечных коллекторов для децентрализованного теплоснабжения, нагревания воздуха, высушивания зерна и др.

В Украине имеются достаточно благоприятные условия для использования солнечной энергии. Годовой технически достижимый энергетический потенциал солнечной энергии в Украине является эквивалентным 6 млн. т у. т., его использование позволило бы заменить около 5 млрд. м 3 природного газа. Среднегодовое количество суммарной солнечной радиации, поступающей на 1 м² поверхности, на территории Украины находится в пределах от 1070 кВт·ч/м 2 в ее северной части до 1400 кВт·ч/ м 2 и выше на юге Украины.