Солнечная электроэнергия — сможет ли она спасти нас от перебоев в подаче электричества и блэкаутов

В южных регионах страны отключают электричество из-за сбоев в работе Ростовской АЭС. В Москве чиновники обсуждают, что делать, чтобы к 2030 году в столице не случилось ощутимого дефицита электроэнергии. При этом бесперебойный источник электричества всегда с нами — это Солнце.

В 2009 году в Новочебоксарске в Чувашии появилась компания «Хевел», которая взялась налаживать производство солнечных модулей в стране буквально с нуля. Инфраструктуру, технологии, научную базу, технические регламенты — все приходилось создавать самостоятельно.

Сегодня «Хевел» — это группа компаний и единственный в России завод полного цикла по производству солнечных модулей. Как все это работает, кому нужно и какие перспективы у солнечной энергетики, АЧБД попросил рассказать директора компании. Кстати, «хӗвел» по-чувашски — это «солнце».

— Развитие солнечной энергетики в России начиналось с больших объектов в регионах с невысокой плотностью населения. Соответственно, эмпирические знания о работе солнечной генерации распространялись не так быстро, как, например, в Европе, где этот опыт есть практически у каждого частного домохозяйства. Тем не менее, снижение стоимости технологий и рост стоимости электроэнергии от топливной генерации способствует развитию отрасли в коммерческом сегменте, где экология должна быть экономичной.

Постепенно бизнес понимает, что солнечная энергетика может работать как энергосберегающая технология и служит своеобразной страховкой от роста цен на электроэнергию. В отличии от электроэнергии из сети, собственная солнечная генерация не подвержена инфляции — все инвестиции приходятся на момент установки станции, а операционные расходы стремятся к нулю.

Гибридные и автономные станции, системы слежения за солнцем, позволяющие выравнивать график солнечной выработки, — сейчас есть все необходимое, чтобы недорого и, главное, быстро решить проблему энергоснабжения и обеспечить бесперебойное электроснабжение с большой долей чистой солнечной энергии.

Сетевая солнечная генерация, которая работает параллельно с сетью, позволяет снижать общие объемы потребления электроэнергии без потери надежности электроснабжения. По стоимости она уже обходится дешевле угольной генерации и скоро будет конкурировать с газовой.

Но при этом мы все еще сталкиваемся с большим количеством мифов о работе солнечных станций. Например, был случай, когда мы готовили информацию на основании жалоб о том, что «станции не шумят — и, значит, не работают».

Некоторые мифы возникли на этапе становления отрасли, когда в поисках оптимального КПД шли эксперименты с разными материалами. Но сегодня 90% всей солнечной генерации в мире — а в России все 100% — строится на базе кремниевых технологий. Кремний — второй по распространенности элемент на нашей планете, который абсолютно безопасен для флоры и фауны.

Но важно помнить, что в России солнечная генерация развивается в своем темпе. И те особенности солнечной выработки, которые обусловлены физическими свойствами полупроводников — например, зависимость выработки от светового дня — это не проблема, а характеристика. Она, во-первых, хорошо прогнозируется, а во-вторых — учитывается при подборе системы, чтобы обеспечить бесперебойность электроснабжения.

Помимо строительства СЭС в регионах России и за рубежом мы работаем с коммерческими организациями и частными заказчиками. Наибольший спрос на собственную солнечную генерацию в настоящее время мы видим со стороны субъектов малого и среднего бизнеса, промышленных предприятий, у которых сравнительно небольшие объемы потребления (это низкое и среднее напряжение) и высокую стоимость киловатт-часа.

Бизнес использует энергию солнца, чтобы сократить расходы на электроснабжение от сети или увеличить подведенную мощность. Такие проекты мы реализовали для предприятий пищевой, металлообрабатывающей, деревообрабатывающей и других перерабатывающих отраслей промышленности, логистического сектора, индустрии гостеприимства.

Направление микрогенерации или частных солнечных электростанций также развивается, но не очень быстрыми темпами. Действующее в России законодательство позволяет продавать электроэнергию со своей крыши сбытовой компании, снижая срок окупаемости для домохозяйств, но сам процесс технологического присоединения с июля 2022 года (после отмены льгот для физлиц) стал дороже.

Кроме того, дачные домохозяйства часто сталкиваются с тем, что перед подключением необходимо получить согласование в СНТ. Это удлиняет процесс перехода на солнечную энергию.

За последние 10 лет (нашей компании в этом году исполняется 15) мы построили более 50 сетевых солнечных электростанций в разных регионах России и Казахстана суммарной мощностью 1,4 ГВт. Сейчас реализуем проекты в Чеченской Республике, Свердловской области, Краснодарском крае и других регионах. Среди последних достижений — Аршанская СЭС в Калмыкии, построенная с использованием модулей нашего производства. Это крупнейшая СЭС на территории России мощностью 115,6 МВт. Также были зарубежные и экспортные проекты, первые проекты в Арктической зоне.

Еще одно направление нашей работы — автономная генерация. Автономные гибридные энергоустановки обеспечивают надежное энергоснабжение изолированных населенных пунктов в Забайкальском и Красноярском краях, республиках Алтай и Тыва, а также в Чукотском автономном округе. Их совокупная мощность превышает 20 МВт.

В структуру компании сегодня входит завод по производству солнечных ячеек и модулей в Новочебоксарске, девелоперское подразделение, которое проектирует, строит и эксплуатирует солнечные электростанции. А также у нас есть Научно-технический центр тонкопленочных технологий в энергетике в Санкт-Петербурге — крупнейшая в России профильная научная организация в сфере фотовольтаики (это раздел науки, который изучает возникновение тока в материалах под воздействием падающего на них света).

Сейчас в Новочебоксарске мы завершаем очередной этап модернизации, который позволит увеличить производительность завода почти вдвое, с 340 до 670 МВт солнечных ячеек и модулей в год и повысить эффективность выпускаемой продукции.

Кроме того, мы начали производство нового продукта — фотоэлектрических фасадных модулей. Они используются в качестве вентилируемого фасада при строительстве и капитальном ремонте зданий как коммерческого, так и жилого назначения.

В 2022 году нам, как и большинству других российских компаний, пришлось адаптироваться к текущим внешнеэкономическим условиям: налаживать новые цепочки поставок, искать альтернативных поставщиков сырья и оборудования и так далее. Но поскольку мы изначально старались выстроить локальную работу, сегодня в солнечной энергетике основное сырье, материалы и электротехническое оборудование, которые необходимы для солнечной генерации, уже производятся в России.

Солнечные инверторы производят в Ростовской области. Солнечный кабель, стекло, пасты и тому подобное также успешно делается в России. А в начале этого года в Калининградской области стартовало производство кремниевых пластин для солнечной энергетики объемом 1,3 ГВт в год. Кремниевые пластины — основа для производства фотоэлектрических ячеек наших солнечных модулей.

В 2023 году «Хевел» отгрузил продукции почти на 16,3 млрд рублей, что на 62% больше показателей 2021 года. Экспорт за прошлый год составил около 40% от общего объема отгруженного товара — мы поставляли свою продукцию в страны СНГ, Юго-Восточной Азии и ЮАР.

Сегодня наша ключевая задача — сконцентрироваться на повышении эффективности уже существующих направлений и сделать это так, чтобы нашим сотрудникам было комфортнее и интереснее работать. «Вкалывают роботы, а не человек» — это про нас. Мы постоянно внедряем новые технологические решения на тех участках, где можно снизить нагрузку на сотрудника, такого уровня автоматизации, как на нашем производстве и на наших станциях, нет практически нигде в мире.

Речь не только про роботов-загрузчиков, которые у нас работают с первых дней, но и про программы, которые мы разрабатываем, чтобы повысить эффективность производственных процессов. Например, чтобы снизить объемы брака за счет машинного обучения и сберечь нашим сотрудникам самый ценный ресурс — время.

Мы делегировали даже паспортизацию солнечных модулей и электротехнического оборудования — коллеги разработали специальную программу для коптеров, которые и ранее использовались для мониторинга работы солнечных парков. Теперь занести сотни тысяч модулей в единую базу мы можем за несколько дней. А дальше система сама отправляет отчет о проблеме с точными координатами и даже с номером «стола», на котором расположен солнечный модуль.

Эти массивы данных о работе нашего оборудования мы собираем, анализируем, прогнозируем объемы выработки, более того, программа даже может сама заказать аналогичное по характеристикам оборудование, в случае необходимости его замены.

Солнечная энергетика в мире развивается очень быстрыми темпами, демонстрирует высокий рост производства и установленной мощности. Поэтому, чтобы идти в ногу с мировыми лидерами, мы постоянно работаем над увеличением эффективности выпускаемой продукции, снижением ее себестоимости, внедряем новые технологии и углубляем локализацию.