АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ЗОНЕ РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ)

В статье описаны особенности энергоснабжения децентрализованных потребителей северных районов Республики Саха (Якутия). Проведено зонирование территории по показателям суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность и годовой продолжительности солнечного сияния. Представлена ретроспектива строительства солнечных электростанций в децентрализованной зоне республики, которая, несмотря на северное расположение, является пионером в области солнечной энергетики. Описаны конструктивные отличия некоторых электростанций, позволяющие специалистам местного предприятия на основе экспериментальных данных обосновывать приоритетные решения для климатических условий республики. Приведен перечень населенных пунктов с указанием суммарной мощности солнечных электростанций по районам республики. Дана динамика суммарных показателей выработки электроэнергии, экономии дизельного топлива и денежных средств на его приобретение за период 2011–2016 гг. На основе анализа функционирования солнечной электростанции в п. Джаргалах, расположенном за Полярным кругом, сделан вывод о преимуществах использования в арктических условиях монокристаллических модулей по сравнению с тонкопленочными и поликристаллическими. Фактические данные выработки электроэнергии по месяцам года свидетельствуют о характерном ярко выраженном летнем максимуме и практически отсутствии выработки в зимний период. Проиллюстрирована динамика выработки электроэнергии за пятилетний период каждой из семи построенных до 2015 г. солнечных электростанций и экономии денежных средств за счет вытеснения топлива на дизельных электростанциях. Установлено, что существенные изменения выработки электроэнергии связаны только с вводом дополнительного оборудования, а снижение затрат обусловлено повышением цен на дизельное топливо. По фактическим данным стоимости проектов строительства и экономии средств определены сроки окупаемости семи солнечных электростанций, расположенных в разных районах республики. Выявлено отсутствие влияния широтного размещения на сроки окупаемости проектов – наиболее существенным фактором выступает цена дизельного топлива. В связи с этим, даже в арктических районах республики с полярной ночью в зимний период, срок окупаемости проектов сооружения солнечных электростанций сопоставим с расположенными значительно южнее и не превышает 10 лет.

1. Годовые отчеты АО «Сахаэнерго» за 2011– 2016 гг. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://sakhaenergo.ru/index.php?option=com_content&task=blogcategory&id=0&Itemid=33 – (Дата обращения: 29.09.2017).

2. Башмаков, И.А. Анализ финансовой нагрузки на регионы с дорогостоящим децентрализованным энергоснабжением [Текст] / И.А. Башмаков, М.Г. Дзедзичек // Энергосовет. – 2017. – № 47. – С. 7–16.

3. Состояние возобновляемой энергетики глобальной 2016. Глобальный отчет. [Текст] – Париж: Секретариат REN 21, 2016. – 31 с.

4. Елистратов, В.В. Современное состояние и тренды развития ВИЭ в мире [Текст] / В.В. Елистратов // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2017. – № 1–3. – С. 84–100.

5. Горбунова, Т.Ю. Изученность солнечного энергетического потенциала Крымского полуострова [Текст] / Т.Ю. Горбунова, Р.В. Горбунов // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2017. – № 7–9. – С. 12–20. DOI:10.15518/isjaee.2017.07-09.012-020.

6. Sujit Kumar Jha. Cost optimization of a solar PV system for a remote village in India [Text] / Sujit Kumar Jha // International Journal of Renewable Energy Resources. – 2016. – No. 6. – P. 1–8.

7. PV Injection in Isolated diesel Grids. Feasibility Considerations / International Energy Agency. – 2007. – 12 p. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.iea-pvps.org/index.php?id=368&eID – (Дата обращения: 29.04.2018).

8. Chem Nayar. Solar power plants for residential, commercial, utility and off-grid applications [Text] / Chem Nayar // Proceeding International Conference 2014 Power and Energy Systems: Towards Sustainable Energy, Bangalore 13–15 March. – 2014. – P. 342–358.

9. Diesel to Solar Transformation [Text] // Accelerating Achievement of SDG 7 on Sustainable Energy Assessing Untapped Solar Potential in Existing Off-grid Systems in the Arab Region. – Egypt: Regional Center for Renewable Energy and Energy Efficiency. – 2016. – 48 p.

10. Pavlović, T. Determining of energy efficiency of PV solar power plant at the Faculty of Sciences and Mathematics in Niš [Text] / T. Pavlović [et al.] // Renewable Energy Sources. – 2013. – Vol. IV−2. – P. 112–116.

11. Сайт Canadian Solar [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.canadiansolar.com/making-thedifference/remote-communities-gain-access-to-realpower.html. (Дата обращения: 29.04.2018).

12. Cherniak, D. [et al]. Report on the State of Alternative Energy in the Arctic [Электронный ресурс]. – Canada: Ottawa, Carleton University. – 2015. – 208 p. – Режим доступа: https://curve.carleton.ca/system/files/faculty_staff_research_publication/08515c6b-3b39-4c41-ad7b2c6306cf0379/fac_staff_res_pub_pdf/d9833b6ff19ff098e44032a87026605f/cherniak-etal-alternativeenergyarctic.pdf – (Дата обращения: 11.05.2018 г.).

13. Бодрова, Е.С. Сравнительный анализ эксплуатации солнечных модулей в арктическом климате России и Канады [Текст] / Е.С. Бордова [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2017. – № 28–30. – С. 12–24. DOI:10.15518/isjaee.2017.28-30.012-024

14. Шуткин, О.И. Оценка конкурентоспособности солнечной генерации в электроэнергетике России [Текст] / О.И. Шуткин // Энергетическая политика. – 2014. – Вып. 1. – С. 67–76.

15. Коновалова, О.Е. Малая возобновляемая энергетика на северо-западе Арктики [Текст] / О.Е. Коновалова, Г.В. Никифорова // Труды Кольского научного центра. – 2016. – № 1–2 (35). – С. 117–131.

16. Сурков, М.А. Оценка целесообразности применения фотоэлектрических установок для электроснабжения удаленных потребителей в климатических условиях Севера Российской Федерации [Текст] / М.А. Сурков [и др.] // Интернет-журнал «Науковедение». – 2016. – Т. 8. – № 4. – С. 1–13.

17. Применение альтернативной энергетики в Арктике [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://pro-arctic.ru/04/07/2017/resources/27131. (Дата обращения: 11.05.2018).

18. Атлас ресурсов возобновляемой энергии на территории России: науч. издание. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2015. – 160 с.

19. Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным видам топлива. / Показатели по территориям. – М.: «ИАЦ Энергия», 2007. – 272 с.

20. Моргунова, М.О. Энергоснабжение Российской Арктики: углеводороды или ВИЭ [Текст] / М.О. Моргунова, Д. А. Соловьев // Энергетическая политика. – 2016. – Вып. 5. – С. 44–51.

21. Атлас ресурсов солнечной энергии на территории России / О.С. Попель и др. – М.: Объединенный институт высоких температур РАН, 2010. – 81 с.

22. Справочник по климату СССР. Вып. 24. Якутская АССР. Ч. 1. Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние. – Л.: Гидрометеоиздат, 1967. – 96 с.

23. Попель, О.С. Использование возобновляемых источников энергии для энергоснабжения потребителей в арктической зоне Российской федерации [Текст] / О.С. Попель [и др.] // Арктика, экология и экономика. – 2015. – № 1 (17). – С. 64–69.

24. Габдерахманова, Т.С. Некоторые аспекты развития возобновляемой энергетики в арктической зоне РФ [Текст] / Т.С. Габдерахманова [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2016. – № (19– 20). – С. 41–53.

25. Закон «О возобновляемых источниках энергии Республики Саха (Якутия)» от 27.11.2014 г. № 313-V (с изменениями на 28.02.2017) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/445029370 – (Дата обращения: 25.09.2017).

26. Иванова, И.Ю. Обоснование целесообразности использования гелиоустановок в Верхоянском районе республики Саха (Якутия) [Текст] / И.Ю. Иванова [и др.] // Безопасность жизнедеятельности. – 2014. – № 6. – С. 34–39.

27. Корякин, А.К. Опыт эксплуатации систем солнечной генерации в условиях Крайнего Севера // Материалы V международной конференции «Возобновляемая энергетика в изолированных системах Дальнего Востока России. – Якутск. – 2017. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.eastrenewable.ru/upload/iblock/d5a/4_%D0%9A%D0%BE%D1%80%D1%8F%D0%BA%D0%B8%D0%BD.pdf. – (Дата обращения: 27.09.2017).

28. Материалы Международной конференции «Развитие возобновляемой энергетики на Дальнем Востоке». – Якутск. – 2017. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.eastrenewable.ru – (Дата обращения: 27.09.2017).

29. Бердин, В.Х. Возобновляемые источники энергии в изолированных населенных пунктах Российской Арктики [Текст] / В.Х. Бердин [и др.]. – М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2017. – 80 с. ISBN 978-5-906599-35-3.

30. Энергетическая стратегия Республики Саха (Якутия) на период до 2030 года [Текст] / Правительство Республики Саха (Якутия). – Якутск, Иркутск: Медиа-холдинг «Якутия», и др.: 2010. – 328 с.

31. Соловьев, Д.А. Адаптация энергетической инфраструктуры в Арктике к климатическим изменениям с использованием возобновляемых источников энергии [Текст] / Д.А. Соловьев, М.О. Моргунова, Т.С. Габдерахманова // Энергетическая политика. – 2017. – Вып. 4. – С. 72–80.