АНАЛИЗ МИРОВОГО РЫНКА ГЕЛИОУСТАНОВОК Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Статья поступила в редакцию 27.12.13. Ред. рег. № 1910

The article has entered in publishing office 27.12.13. Ed. reg. No. 1910

УДК 621.472

АНАЛИЗ МИРОВОГО РЫНКА ГЕЛИОУСТАНОВОК

В.А. Бутузов

ООО «Энерготехнологии» 350042, г. Краснодар, ул. Садовая, 223, Россия tel. +7 (861) 2517767 , butuzov@newmail.ru

Заключение совета рецензентов 10.01.14 Заключение совета экспертов 16.01.14 Принято к публикации 23.01.14

В 2012 г. в мире установлено 383 млн.м2 гелиоустановок (ГУ) мощностью 268 МВт с выработкой тепла 225 ТВт-ч/год. Большинство ГУ (61,9%) разработает в Китае. На втором месте - Европа (16,7%). По мощности ГУ на 1000 человек на первом месте Кипр - 774 м2 (542 кВт). Наибольшее количество ГУ построено в мире с вакуумными солнечными коллекторами (СК) - 208,76 млн.м2 (62,3%). В Европе преобладает (87%) плоские СК. По назначению в мире в основном ГУ горячего водоснабжения (ГВС) - 95%. По способу организации движения теплоносителя в мире большинство (76%) термосифонные ГУ. Площадь ГУ централизованного теплоснабжения в мире составляет 3,35 млн.м2. Каждая страна имеет свою структуру назначения ГУ.

Ключевые слова: гелиоустановки (ГУ), солнечные коллекторы (СК), вакуумные СК, плоские СК, термосифонные ГУ, ГУ централизованного теплоснабжения, структура назначения ГУ, площадь СК.

ANALYSIS OF THE WORLD MARKET OF SOLAR POWER PLANTS

V.A. Butuzov

Ltd" Energoteknologia " 223 Sadovaya Sh, Krasnodar, Russia, 350042 tel. +7 (861) 2517767 , butuzov@newmail.ru

Referred 10.01.14 Expertise 16.01.14 Accepted 23.01.14

In 2012 there were 383 million m2 of solar power plants (GU) in the world, with total power output of 268 MWt (GU) heat power output of 225 TVT • h/year. The majority of GU (64,9%) operate in China. Europe is on the second place (16,7%). The highest value of GU power per 1000 people is in Cyprus - 774 m2 (542 kW). In the world most of GU are constructed with the vacuum solar collectors (SC) - 208,76 million m2 (62,3%). Flat SK are dominating in Europe (87%). According to their functionality the most GU are dedicated to supply of water (GVS) - 85%. According to heat transfer method the most popular are thermosiphon GU (76%). The total area of GU, used for the centralized heating makes 3,35 million m2 in the world. Each country has the structure of purpose of GU.

Keywords: solar power plants (GU), the solar collectors (SC), vacuum SK, flat SK, thermosiphon GU, GU of the centralized heat supply, structure of purpose of GU, SK Square.

Ведущим трендом развития мировой энергетики является широкое использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ). По данным Института прикладных исследований, Австрия, на конец 2012 г. в мире установлено 383 млн.м2 солнечных тепловых установок общей тепловой мощностью 268,1 ГВт с годовой выработкой тепловой энергии 225 ТВ-ч /1/. Согласно общепринятой методике Международного энергетического агентства (МЭА) в расчетах принята

1м2

солнечной тепловой

тепловая мощность установки - 0,7кВт.

Представленные данные охватывают 95% всех гелиоустановок мира в 56 странах. Большинство гелиоустановок построено в Китае - 217,4 млн.м2 (152,2 ГВт) или 64,95%. В Европе - 56,1 млн.м2 (39,3 ГВт) или 16,7%.На рисунке 1 приведена структура мощностей тепловых гелиоустановок с солнечными коллекторами (СК) всех типов по состоянию на конец 2011 г. по странам мира.

Рис.1 - Структура мощностей гелиоустановок с СК всех типов по странам мира.

Fig.1 - Structure of capacities of solar power plants with SK of all types over the world countries.

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 2 (142) 2014 © Научно-технический центр «TATA», 2014

По удельной тепловой мощности на 1000 человек на первом месте Кипр 774м2 (542кВт), на втором -Австрия 580м2 (406 кВт), на третьем - Израиль 571м2 (400 кВт).

При сооружении гелиоустановок применяются жидкостные СК: плоские (остекленные и неостекленные), вакуумные трубчатые (ВТСК), а также воздушные СК: неостекленные и остекленные. На рисунке 2 приведены данные по площади гелиоустановок по каждому типу СК, на рисунке 3 структура площади различных типов СК. Наибольшее количество гелиоустановок построено с вакуумными коллекторами 208,76 млн. м2 (62,3%). При этом в Европе преобладают плоские коллекторы (87%) - рисунок 4.

Согласно принятой МЭА методике гелиоустановки по назначению подразделяют: горячее водоснабжение (ГВС), отопление и ГВС, централизованное теплоснабжение. На рисунке 5 приведена структура гелиоустановок мира по назначению. Преобладают гелиоустановки для ГВС - 95%, в том числе большинство для односемейных домов - 85%. Комбинированные гелиоустановки (отопление и ГВС) составляют 4% и гелиоустановки централизованного теплоснабжения - 1%.

В Европе структура гелиоустановок по назначению (рисунок 6) существенно отличается: выше доля комбинированных гелиоустановок (отопление и ГВС-19%) и гелиоустановок централизованного теплоснабжения (3%).

По принципу действия водяные гелиоустановки подразделяют на термосифонные, работающие без насоса за счет разности плотности воды в СК и в баке - аккумуляторе, а также на насосные. На рисунках 7 и 8 представлены структуры гелиоустановок по принципу действия в мире и в Европе, где доля насосных установок более чем вдвое больше, чем в мире.

Общая площадь гелиоустановок

централизованного теплоснабжения к которым по классификации МЭА относят системы с площадью свыше 500м2 в мире составляет 3,35 млн.м2. Самая большая в мире гелиоустановка для теплоснабжения университета в г. Риаде (Саудовская Аравия) построена в 2012 г. площадью 36305м2 (25МВт). 175 мегаватных гелиоустановок (большинство) работает в Европе с общей площадью СК 0,456 млн.м2, в том числе 10 самых больших гелиоустановок эксплуатируются в Дании: Vojens (17500м2), Grasten

(15000м2), Veggerl0se (12075м2), Ssby (11921м2), Gram (10073м2), (10000м2).

Каждая страна свою специфику.

работает на ГВС односемейных домов, а в Израиле на ГВС многосемейных домов (78%).

Jsgerspris (10000м2), Oksb0l

по структуре назначения имеет Для примера на рисунке 9 представлено распределение гелиоустановок Германии, Турции, Израиля по назначению. В Германии гелиоустановки ГВС составляет 45%, а комбинированные установки - 43%. В Турции большинство (92%) солнечных тепловых установок

Общая площадь СК

Водяные СК 332894087 м2

Воздушные СК 2213434 м2

2м

9 2м

4 m 8 ЧО 8 8 4 4 ЧО

^ С К С

е е

ы н н е H о о е ы н н е <D H О о

X

Рис.2 - Площади солнечных коллекторов гелиоустановок мира по типам

Fig.2 - The areas of solar collectors of solar power plants of the world on types

Braedstrup (18612м2), (17200м2), Ringk0bing

Рис.3 - Структура площадей различных типов СК в мире

Fig.3 - Structure of the areas of the SK various types in the

world

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 2 (142) 2014

© Scientific Technical Centre «TATA», 2014

Солнечная энергетика

Плоские коллек горы 87%

Водимые

^^^^^^ ^^^^ неостекленные Вакуумные ^^^Р

коллекторы коллекторы

8% 5%

Рис.4 - Структура типов солнечных коллекторов гелиоустановок в Европе

Fig.4 - Structure of types of solar collectors of solar power plants in Europe

Рис.7 - Структура гелиоустановок мира с остекленными

водяными СК по принципу действия Fig.7 - Structure of solar power plants of the world with glazed water SK by the principle of action

Рис.8 - Структура гелиоустановок с остекленными СК по

назначению в Германии, Турции, Израиле Fig.8 - Structure of solar power plants of Europe with water SK by the principle of action

Германия

Турция

Израиль

100« 90« ао» 70« 60« 50« 40« 30« 20« 10« 0«

3« 7%

43%

9К 92«

45«

22%

Рис.6 - Структура гелиоустановок Европы с остекленными водяными СК по назначению

Fig.6 - Structure of solar power plants of Europe with glazed water SK to destination

■ Гелиоустановки ГВС односемейны* домов

Гелиоустановки ГВС многосемейных домов, отелей I Гелиоустановки ГВС и отопления

■ Гелиоустановки централизованного теплоснабжение

Рис.9 - Структура гелиоустановок с остекленными водяными СК по назначению в Германии, Турции, Израиля

Fig.9 - Structure of solar power plants with glazed water SK to destination in Germany, Turkey, Israel

Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 2 (142) 2014 © Научно-технический центр «TATA», 2014

При сопоставимой стоимости тепловой и электрической энергии в России и в Европе рынок солнечных тепловых установок в последней создан мерами государственного управления. На рисунке 10 представлена схема субсидирования и дотаций на внедрение гелиоустановок по странам мира.

Рис.10 - Государственное стимулирование сооружения гелиоустановок в зарубежных странах

Fig.10 - Government Incentives of construction solar power plants in foreign countries

В Израиле, Испании, на Кипре вновь строящие объекты по соответствующим законам должны обязательно оборудоваться гелиоустановками. Другие страны применяют государственное субсидирование их стоимости (до 55%): Италия, Испания, Бразилия. Субсидирование производителей

солнечных коллекторов, льготные банковские кредиты на сооружение гелиоустановок характерны для США, Израиля, Китая. Тарифные дотации при эксплуатации гелиоустановок применяют Германия и США.

С учетом изложенного следуют следующие выводы:

1. В мировой структуре гелиоустановок преобладают вакуумные трубчатые коллекторы -62,3 %, с плоскими коллекторами - 27,9%. Европейская структура гелиоустановок существенно отличается: большинство с плоскими СК - 87%, вакуумные коллекторы лишь 8%. Российские климатические условия более близки к европейским (Северный Кавказ, Крым, Ростовская и Астраханская области, Дальний Восток), поэтому для нас основным трендом будет строительство гелиоустановок с плоскими солнечными коллекторами.

2. По назначению в мире большинство (95%) гелиоустановок работает на горячее водоснабжение, в том числе 85% на ГВС односемейных домов. В Европе также преобладают гелиоустановки ГВС -78%, комбинированные системы (отопление и ГВС) составляют 19%, мегаватные гелиоустановки - 3%.

3. Основным условием развития любого рынка является наличие спроса на продукцию. В зарубежных странах он сформирован мерами государственного воздействия. В России пока поддержка строительства гелиоустановок осуществляется лишь в отдельных регионах (Краснодарский край, Астраханская область, Бурятия). При использовании российского оборудования минимальный срок окупаемости гелиоустановок составляет 5 лет. Российский рынок солнечных коллекторов оценивается в 10 млн. м2.

Список литературы

References

1. Бутузов В.А. Перспективы развития солнечного теплоснабжения в России //

Энергосбережение. 2013 № 6.

1. Butuzov V.A. Perspektivy razvitia solnecnogo teplosnabzenia v Rossii // Energosberezenie. 2013 № 6.

Транслитерация по ISO 9:1995

oo

-TATA —

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 2 (142) 2014

© Scientific Technical Centre «TATA», 2014