СОЛНЕЧНЫЙ ЭНЕРГОКЛАСТЕР ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ: ГЕОГРАФИЯ ГЕЛИО-ЭС КАК ИСТОЧНИКОВ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ В РЕГИОНЕ
SOLAR ENERGY CLASTER OF THE ORENBURG REGION: GEOGRAPHY OF HELIOS-EC AS SOURCES OF RENEWABLE ENERGY IN THE REGION
А.Н. Тюрин
A.N. Tyurin
ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный педагогический университет» (Россия, 460044, г. Оренбург, ул. Советская, 19)
Orenburg State Pedagogical University (Russia, 460044, Orenburg, Sovetskaya Str., 19)
e-mail: turin55@rambler.ru
В данной статье рассматривается возможность использования солнечной энергии для Оренбургской области, как субъекта, где создана уникальная для России конфигурация региональной энергосистемы. Представлена география объектов солнечной генерации на территории области. Раскрыты современное состояние, масштабы реализация проектов по созданию экологически чистой генерации и перспективы развития альтернативной энергетики в Оренбургской области.
The article considers the possibility of using solar energy for the Orenburg region, as a subject where a unique configuration of the regional energy system was created for Russia. The geography of solar generation facilities in the region is presented. The current state, scale of the implementation of projects for the creation of clean generation and prospects for the development of alternative energy are disclosed.
Оренбургская область является лидером в Российской Федерации по развитию возобновляемых источников солнечной энергии. В регионе создана уникальная для России конфигурация региональной энергосистемы, в которой значительную роль играет именно альтернативная генерация. Большое количество солнечных дней в году и созданный благоприятный инвестиционный климат позволили Оренбургской области выйти на лидирующие позиции в стране по темпам ввода солнечной генерации. Оренбургская область по своему географическому положению и климатическим условиям очень подходит для развития альтернативной энергетики.
Масштабы передовых проектов по строительству ГелиоЭС реализуются при поддержке Правительства России и Правительства Оренбургской области, федеральная программа развития солнечной энергетики рассчитана до 2022 г. Развитие «зеленой» энергетики – ключевое направление работы областного правительства по освоению альтернативных видов топлива и сохранению окружающей среды. Оренбургская область продолжает укреплять передовые позиции в развитии альтернативной энергетики. В рамках региональной целевой программы по энергосбережению и повышению энергоэффективности в Оренбургской области планируется построить несколько ГелиоЭС. К 2020 году мощность всех солнечных электростанций Оренбуржья составит более 200 мегаватт [2].
В настоящее время Оренбургская область является лидером по темпам ввода объектов солнечной генерации. В регионе работают пять солнечных электростанций. Крупнейшая из них построена в Орске компанией «Т Плюс». С пуском второй очереди ее мощность возросла до 40 мегаватт. Солнечные электростанции действуют в Переволоцком, Грачевском, Красногвардейском, Соль-Илецком районах. Суммарная мощность пяти работающих в Оренбуржье солнечных электростанций составляет 90 мегаватт. Их общая выработка за 2017 год составила 86,6 млн кВт*ч электроэнергии, что эквивалентно ежегодному потреблению 30 тыс. домохозяйств (ок. 75000 человек) [4].
В мае 2015 года в Оренбургской области ввели в эксплуатацию солнечную электростанцию мощностью 5 МВт в Переволоцком районе. Она стала первым в области объектом солнечной генерации, работающим в составе объединенной энергосистемы страны. Степные просторы, количество солнечных дней сопоставимых с Республикой Крым – именно наличие этих факторов послужило стартом строительства первого объекта солнечной генерации Переволоцкой ГелиоЭС в Оренбургской области и одного из первых в России. 20 мая 2015 года в Переволоцком районе состоялась торжественная закладка сваи солнечной электростанции мощностью 5 МВт. Это первая сетевая ГелиоЭС в европейской части России, построенная в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 28 мая 2013 г. № 449 «О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности».
Выбор площадки для строительства СЭС был обусловлен наличием больших равнинных пространств и распределительных электросетей в Переволоцком районе Оренбургской области, а также высоким уровнем инсоляции. Уровень удельной выработки электроэнергии здесь достигает 1250-1300 кВт*час в год с каждого киловатта установленной мощности СЭС, что обеспечивает высокую производительность объекта генерации.
Общий объем инвестиций на строительство объекта составил 500 миллионов рублей. Расчетный срок окупаемости ГелиоЭС при доходности до 14% годовых составляет 15 лет. Большинство деталей и комплектующих для электростанции было произведено в России. Инвестором и генеральным подрядчиком строительства Переволоцкой СЭС выступили структуры компании «Хевел» (совместное предприятие ГК «Ренова» и ОАО «РОСНАНО»). Установленная мощность Переволоцкой ГелиоЭС, которая будет вырабатывать и поставлять электроэнергию напрямую на оптовый рынок, эквивалентна энергопотреблению не менее 1000 частных домохозяйств. Ввод солнечной электростанции в эксплуатацию позволит сократить выброс CO2 в атмосферу на 4,5 тысячи тонн в год.
В конце 2015 года по проекту ПАО «Т Плюс» начала работу солнечная электростанция мощностью 25 мегаватт в промышленной столице Оренбуржья – городе Орске. По мощности эта СЭС способна обеспечить электроэнергией половину города вместе с промышленными предприятиями. В ходе строительства станции был рекультивирован бывший золоотвал «Орской ТЭЦ-1», что дало дополнительный экологический эффект. После ввода в строй в августе 2017 года второй и третьей очередей Орской солнечной электростанции ее мощность выросла до 40 МВт.
Орская ГелиоЭС мощностью 25 мегаватт запущена 21 декабря 2015 г. в городе Орск Оренбургской области. Премьер-министр Дмитрий Медведев в режиме телемоста дал команду к запуску самой мощной солнечной электростанции в России. Объем инвестиций в Орскую ГелиоЭС составил 3 млрд. рублей. Она расположилась на площади в 80 гектаров – это территория бывшего золоотвала Орской ТЭЦ в районе объездной дороги между поселками Победа и Круторожино. На данной территории наблюдается около 300 солнечных дней в году.
Фотоэлектрическая станция или орская солнечная электростанция – не только объект альтернативной энергетики, но и арт-объект. Здесь установлена специальная смотровая площадка, с которой открывается необычный вид на зеркальное поле ГелиоЭС. Еще одна особенность – орская солнечная электростанция носит имя Александра Влазнева – первого руководителя Оренбургской теплогенерирующей компании. Он делал первые шаги к тому, чтобы в Оренбуржье развивалась альтернативная энергетика. Александр Влазнев возглавлял Оренбургскую ТГК с 2005 года, трагически погиб 12 августа 2013 года [3].
Орская солнечная фотоэлектрическая станция имени А.А. Влазнева (Орская ГелиоЭС) является одним из крупнейших объектов солнечной энергетики в России. Фотоэлектрическая система выполнена из 100 тыс. солнечных модулей. Они закреплены на опорных металлоконструкциях общим весом в 2122,5 тонн, установленных на более чем 33 тыс. винтовых свай.
Конструкция станции позволяла в перспективе увеличить ее мощность до 40 мВт и в 2017 году для увеличения мощности Орской солнечной станции были построены две очереди расширения мощностью 5 и 10 мегаватт. Суммарная площадь земельных участков увеличилась до 100 гектаров. Длина периметра – 5 936 метров. Установлено 160110 фотоэлектрических модулей (ФСМ) – элементов, преобразующих энергию солнечного излучения в электрическую энергию постоянного тока. Для эффективной работы фотоэлектрических модулей разработана математическая модель расположения оборудования, в результате чего определен угол наклона – 33 градуса, с длиной шага между рядами в 10,5 метра. Срок службы фотоэлектрических модулей – около 40 лет. КПД одной солнечной панели СЭС – 22%. Для обслуживания ФСМ имеется спецтехника: трактор с установкой для помывки панелей и два велосипеда для объезда территории.
Фотоэлектрические модули закреплены на опорных металлоконструкциях общим весом 3139 тонн, установлены на винтовых сваях (Ø76 мм) и забивных свая (гнутый профиль и швеллер), общее количество которых – 55550 штуки. Силовой трансформатор повышает напряжение, полученное со всех блочно-модульных инверторных установок с 10 до 110 кВ, а затем передает его в сеть. Эксплуатирующий персонал, оборудование защит, автоматизации, охранно-пожарные и другие вспомогательные системы расположены в оперативных пунктах управления ОПУ 15 МВт, ОПУ 25 МВт, совмещенных с комплектными распределительными устройствами. Управление станцией может осуществляться с совмещенного оперативного пункта управления (ОПУ) 2-ой и 3-й очереди расширения (15 МВт), ОПУ Орской ГелиоЭС (25 МВт), а также удаленно, с диспетчерского щита управления Орской ТЭЦ-1. Мощность новых очередей будет выдаваться через шины Орской СЭС. Электроэнергию, выработанную солнечной электростанцией в Орске, направят на оптовый рынок. Этим альтернативным источником энергии планируют обеспечить Челябинскую, Самарскую области и Республику Башкортостан.
16 февраля 2017 г. группа компаний «Хевел» (совместное предприятие Группы компаний «Ренова» и АО «РОСНАНО») ввела в эксплуатацию две СЭС мощностью 10 мегаватт каждая – в Грачевском и Красногвардейском районах Оренбургской области (Плешановская и Грачевская ГелиоЭС). Установленная мощность двух СЭС эквивалентна энергопотреблению не менее 4 000 частных домохозяйств.
Строительно-монтажные работы на площадке начались в июле 2016 года и в соответствии с графиком были завершены в конце 2016 года. Оборудование, задействованное при строительстве станций, на 70% произведено российскими предприятиями электротехнической и металлообрабатывающей промышленности.
По плану Сорочинская и Новосергиевская ГелиоЭС будут введены весной 2019 года. Совокупная мощность солнечных фотоэлектростанций на западе Оренбургской области составит 105 мегаватт. В состав энергетического массива войдут солнечная электростанция на 60 МВт в Сорочинском городском округе, которая станет крупнейшим объектом фотовольтаики в Единой энергосистеме России, и солнечная электростанция на 45 МВт в Новосергиевском районе.
Стоимость строительства этих двух станций составит свыше 10 миллиардов рублей. Сорочинская СЭС будет построена в рамках федеральной программы по развитию возобновляемых источников энергии. Строительство планируется завершить в начале 2019 года.
Солнечные электростанции в Новосергиевке и Сорочинске построят с применением солнечных модулей большой мощности. Это позволит существенно сократить площадь станции и объемы работ. СЭС в Новосергиевке будет состоять из 154500 фотоэлектрических модулей российского производства, расположенных на площади 99 гектар. В Сорочинске установят 204750 солнечных панелей на площади 131 гектар. Поставщиком модулей выступит ООО «Хевел». Все панели – российского производства, их изготавливают в Новочебоксарске (Чувашская Республика). Они производятся по новой гетероструктурной технологии (HJT), сочетающей преимущества тонкопленочной и кристаллической технологий. КПД ячейки составляет 19-22 процентов, мощность каждого модуля ‒ 280-310 Вт. В результате конкурсного отбора компанией «Т Плюс» были определены производители опорных металлоконструкций для крепления фотоэлектрических модулей и поставщик трансформаторов. Ими стали ООО «Агрисовгаз» (г. Малоярославец, Калужская область) и ООО «СВЭЛ-Силовые трансформаторы» (г. Екатеринбург) соответственно. Кроме того, определен поставщик оборудования для открытых распределительных устройств 110 кВ для организации выдачи мощности солнечных станций в прилегающую сеть. Победителем конкурса стало ООО «Энерготехснаб» (г. Псков). Челябинское ООО «Динамика» станет генподрядчиком возведения солнечных электростанций в Сорочинске и Новосергиевке. Инвестиции в возведение сооружений составят более 14 миллиардов рублей.
Летом 2017 года запущена Соль-Илецкая солнечная электростанция мощностью 25 мегаватт. Соль-Илецкая ГелиоЭС – объект масштабный. Поля солнечных элементов выглядят современно и впечатляюще. Более 200 тысяч солнечных панелей, 110 га площади и 25 МВт вырабатываемой электроэнергии. Строительство Соль-Илецкой солнечной станции началось в начале 2016 года, и буквально через полгода она была готова к вводу в эксплуатацию. Основные элементы солнечной электростанции отечественного производства. Изготовлены они в Чувашской республике, вспомогательное оборудование также сделано в России. Таким образом, Соль-Илецкая ГелиоЭС на сегодняшний день крупнейшая в стране со 100-процентным уровнем локализации [1].
До 2020 года ООО «Хэвел» планирует построить еще 6 солнечных электростанций – вторую СЭС в Переволоцком, а также в Соль-Илецком районах, кроме того в Саракташском, Домбаровском и Оренбургском районах.
Реализация проектов «зеленой» энергетики позволила создать в Оренбургской области дополнительные рабочие места, привлекла в регион крупные инвестиции, увеличила базу налогообложения, усилила инфраструктуру энергосистемы области.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: