Ринок сонячної теплоенергетики

Цей сектор ринку найдинамічніше в 2006 році розвивався у Європі — саме тоді загальна встановлена потужність обігрівальних систем із сонячними плоскими і вакуумними колекторами досягла 2,1 ҐВт_тп, що відповідає близько 3000000 м² колекторів. Для порівняння: у 2005 році загальна встановле­на потужність сонячного обладнання становила 1,5 ҐВт_ім, у 2004 році — тивності цілих систем та окремих пристроїв потреба в теплі для обігріван­ня приміщень зменшиться до 1000 ПДж на рік, і третина його (330 ПДж) постачатиметься саме комбі-системами (див. табл.).

Проблеми, пов'язані з кліматизацією (в тому числі з обігріванням буді­вель), досі не набули в Європі належної ваги. Обігрівально-кліматизаційне навантаження відповідає за споживання 49% кінцевої енергії. Для покрит­тя цього навантаження сонячну енергію варто використовувати ефектив­ніше і продуктивніше.

Великі надії пов'язані з розвитком сонячних кліматизаційних систем, адже потреба в енергії саме для таких цілей у Європі постійно зростає.

У рамках підготовки Європейською Комісією Плану стратегічних енер­гетичних технологій (European Strategic Energy Technology Plan) підтвер джено, що існує величезний потенціал для впровадження сонячних кліма­тизаційних технологій на європейському ринку, особливо у будівельному секторі. Завдяки сучасним методам підвищення енергетичної ефективності та механізмам підтримки енергоощадності, проблеми опалення приміщень і гарячого водопостачання втрачатимуть свою гостроту. План програми пе­редбачає, що — за сучасних темпів застосування сонячних технологій — встановлена потужність сонячних систем (обігрівальних і кліматизаційних) у 27 країнах ЄС складатиме 52 ҐВт у 2020 році та 135 ҐВт — у 2030, що буде становити 3% і 7% передбачуваного обігрівального навантаження у зазна­чених країнах ЄС

Економічний аспект монтажу сонячних систем в індивідуальних

Один з найефективніших способів конверсії енергії сонячного випро­мінювання — нагрівання води для побутових потреб. Тому більшість со­нячних колекторів використовується для приготування гарячої води. У де­яких країнах з високим рівнем інсоляції, наприклад на Кіпрі, майже 90% будинків обладнані системами нагрівання води з використанням соняч­ної енергії. Зростання інтересу до подібних рішень нині спостерігаєть­ся і в країнах з менш сприятливими кліматичними умовами [51]. У міс­цевостях з помірним кліматом, якому притаманні від'ємні температури в холодну пору року, необхідно встановлювати системи, стійкі до замер­зання, доповнюючи їх традиційними джерелами тепла. Щоправда, і пи­тання щодо рентабельності інвестицій в системи сонячних колекторів у таких країнах стоїть гостріше.

Потенційних користувачів зазвичай цікавить рівень участі сонячної енергії у забезпеченні повної теплової потреби для приготування гаря­чої води. Найбільший вплив на кількість отриманої теплової енергії має величина енергії випромінювання, що залежить від пори року та місце­вих кліматичних умов. Зрозуміло, що живлення від сонця у грудні буде мінімальним, проте влітку може сягати близько 100%. Ця частка зале­жить також від витрати гарячої води. Вважається, що інвестиції у соняч­ну систему гарячого водопостачання — рентабельні на 15-річну пер­спективу для індивідуального господарства, де споживається не більше 280 дм3/ доба води. За меншої витрати (200 дм3/доба) період повернен­ня коштів може подовжитися-до 25 років [49]. Отже, про рентабельність інвестицій у встановлення сонячних колекторів у польських умовах або наближених до них можна говорити лише на довгострокову перспекти­ву за умови високого рівня довговічності обладнання і надійності його експлуатації [46]. Результати економічної оцінки використання сонячної енергії в Польщі свідчать, що найважливішою умовою рентабельності є низька інвестиційна вартість. Цьому переважно відповідають колекто­ри вітчизняного виробництва або виготовлені спільно з чеськими і сло­вацькими фірмами [50]. Система, яку дослідив автор, обладнана колекто­рами польського виробництва [48]. Розрахунок рентабельності системи сонячних колекторів, виконаний на основі балансу кумульованої енер­гії, передбачає, що сума витрат первинної енергії, використаної на виго­товлення всього обладнання сонячної системи для індивідуального бу­динку (виключно традиційне джерело опалення) та енергії, використаної

на транспортування і монтаж цієї системи, складає 8411 кВт-год. Це— одноразова витрата енергії. Річне зменшення витрат первинної енергії при експлуатації та обслуговуванні системи сонячних колекторів стано­вить 3663 кВт-год. Тож період повернення вкладених коштів на первинну енергію дорівнюватиме 2-4 роки. Отже, навіть за мінімального 20-річно-го терміну експлуатації, така система дасть змогу суттєво заощаджувати традиційні енергоносії. Це важливий аргумент на користь широкого за­стосування сонячних колекторів.

Виходячи з результатів досліджень і досвіду експлуатації колекторів у житловому будівництві, варто керуватись при їх виборі наступними ре­комендаціями:

• площа поверхні колектора повинна становити 1-1,5 м2, а об'єм водяно­го акумулятора — 80-100 дм3 у перерахунку на одну особу;

• площа поверхні теплообміну в акумуляторі системи гарячого водопоста­чання, у перерахунку на 1 м2 колектора, має складати 0,2-0,3 м2 [47]. Із збільшенням активної поверхні абсорберів сонячних колекторів

зменшується енергетична продуктивність соларної системи внаслідок її періодичного перегрівання, причиною якого є відсутність можливос­ті складувати надмір отриманої енергії. Найбільша ефективність систе­ми відзначається за значного водорозбору в період найвищого рівня ін­соляції. Тому потрібно так підібрати площу поверхні колекторів, щоби не виникало надміру енергії у час активної інсоляції.

Отже, найсприятливішою можна вважати ситуацію, коли найбільша по­треба в гарячій воді існує в літній період. Якщо потреба у гарячому во­допостачанні є приблизно однаковою протягом року або меншою влітку, а взимку більшою, — рекомендується встановлювати колектор з невели­кою площею активної поверхні (близько 1 м2), який нагріватиме 30-40 л за добу, як допоміжну систему [46]. Таке рішення підвищить продуктивність системи і значно скоротить період повернення інвестиційних витрат.