Г. Солнечная энергетика
Результаты многолетних наблюдений за распределением солнечной радиации по территории края показали, что суммарная солнечная радиация (энергетическая облучённость) на горизонтальную поверхность составляет от 1 200 до 1 400 кВт-ч/м2.
При этом выделяют 5 условных районов со среднегодовыми суммами радиации на горизонтальную поверхность, составляющими; 1) 1400 кВт-ч/м2 (побережье Азовского моря и часть побережья Чёрного моря - от Тамани до пос. Б. Утриш Анапского района); 2) 1 392 кВт-ч/м2 (побережье Чёрного моря от п. Б. Утриш до г. Адлера); 3) 1 307 кВт-ч/м (вся равнинная, центральная часть края с границами на юге - г. Армавир, Курганинск, Белореченск, Горячий Ключ, пос. Верхнебаканский, на западе - ст-цы Гостагаевская, Курчан-ская, Петровская, Степная, Привольная. Старощербиновская); 4) 1 262 кВт-ч/м2 (предгорная часть края); 5) 1205 кВт-ч/м2 (горная часть края). Последнее требует некоторого уточнения: величина среднегодовой суммарной радиации на вершинах гор, на различных горных плато (с высотами 2 000 м н.у.м. и более) может существенно превышать таковую для первого района благодаря значительно большей прозрачности атмосферы, что особенно важно при использовании установок с концентрирующей оптикой (это установлено автором в течение экспедицион-ных исследований В период 1974-1980 гг.).К сожалению, в работе [93] приведён только валовой потенциал солнечной энергии в Краснодарском крае, а его использование рассмотрено лишь для фотоэлектрических солнечных батарей (ФЭС) и солнечных коллекторов (СК). Использование ФЭС, как уже говорилось, целесообразно для автономных, удалённых от сетей маломощных объектов. Размещение их в указанных зонах может обеспечить примерно от 1 200 до 1 500 кВт*ч (пиковой) электроэнергии на каждый киловатт установленной мощности (и 1 600—1 900 кВт*ч/кВт для следящих за солнцем систем ФЭС) [93]. Следует учитывать, что реальная средняя мощность ФЭС будет приблизительно в 4 раза меньшей (см, гл.
2).Солнечные коллекторы для обеспечения горячего водоснабжения могут применяться в крае практически повсеместно и обеспечат от 728 кВт-ч/м2 (в 5-м районе) до 960 кВт-ч/м2 (в 1-ми 2-м районах) [93]. Как справедливо отмечается в работе [35], использование СК для отопления в Краснодарском крае нецелесообразно, однако они рентабельны в составе солнечно-топливных котельных, что подтверждает богатый опыт, накопленный в крае (автор разработки - В.А. Бутузов). Реальный потенциал размещения коллекторов в крае составляет миллионы квадратных метров, а их применение может создать эффект замещения в сотни тысяч тонн условного топлива в год (табл. 1 приложения 8). Для этого, как мы уже подчеркивали, необходимо законодательно установить обязательность (приоритетность) использования СК в строительстве (как это принято за рубежом).
В соответствии с приоритетностью освоения (табл. 4) для преобразования солнечной энергии в электрическую при значительных масштабах потребления (единицы и десятки мегаватт) могут быть использованы модульные и термовоздушные СЭС. Однако модульные СЭС существенно уступают термовоздушным по экономическим показателям, в частности, по сроку окупаемости, в связи с этим на первом этапе освоения предпочтительны только СТВЭС. Наилучшей территорией в крае для их размещения может служить Таманский полуостров («Кубанский Крым»), или Тамань: здесь не только наиболее благоприятные погодные условия, но и огромный невостребованный рекреационный потенциал. Тамань омывается двумя морями, обладает одними из лучших на побережье пляжами, подземными лечебными водными и грязевыми источниками, но всё это задействовано лишь частично. Потенциал Тамани позволяет создать здесь современную курортную инфраструктуру, подобную той, что существует в Крыму. Для этих целей "и может быть использована энергия построенных здесь СЭС. Кроме того, Тамань прекрасно подходит для создания полигона (испытательной лаборатории) для солнечной энергетики. Здесь целесообразно вначале построить экспериментальный образец СТВЭС мощностью в несколько киловатт, а затем, испытав его, создать более мощные станции - до 30 МВт.
Автором проделаны расчёты СТВЭС мощностью 10 кВт. Этот проект включён в краевую программу освоения нетрадиционной энергетики.Проект СТВЭС мощностью 5 МВт для размещения под г. Геленджиком был создан при участии автора ещё в 1985 г. (см. гл. 2). Реализация этого проекта позволила бы пустить троллейбус мелсду г. Геленджиком и Новороссийском. Кроме того, создание таких уникальных сооружений послужит привлечению туристов, обеспечив немалый доход в бюджет региона.
Помимо этого, следует создать ещё как минимум два «солнечных» полигона: 1) возродить Геленджикскую базовую лабораторию НПО «Квант» (ныне АО «Сатурн») для испытания новых разработок различных типов ФЭС, в том числе с концентраторами, а также для испытаний систем с СК, ТНУ; 2) открыть базовую лабораторию в г. Сочи для отработки новых технологических решений в гелиотехнике, например, создать и испытать полностью энергоавтономный коттедж (такой проект, получивший название «Энергодом», разработан при участии автора и включён в краевую программу — см. гл. 5).
Кроме того, необходимо расширять использование пассивных солнечных систем (см, гл. 2) в строительстве, в первую очередь на морском побережье, что внесет существенный вклад в энергосбережение региона.
Хотя солнечные установки будут выполнять в целом вспомогательную роль в энергетике края, но в ряде названных курортных территорий, а также на некоторых сельскохозяйственных объектах они могут стать со временем традиционными высокоэффективными экологичными источниками энергии.