Солнечная энергетика Казахстана

Благодаря своему географическому положению и климатическим условиям Республика Казахстан обладает высоким потенциалом по использованию солнечной энергии. Этот потенциал оценивается специалистами в два с половиной миллиарда киловатт/часов электроэнергии в год. По величине своей площади Казахстан среди стран СНГ занимает второе место после России, и на более чем 70% этой территории преобладают в году солнечные дни.

Начало отечественной солнечной фотовольтаики

При подготовке предложений по использованию гелиевой энергетики эксперты оценили количество солнечных часов в году и энергию излучения солнца, приходящуюся на один квадратный метр. Эти данные составляют соответственно: до 3000 часов в год и до 1800 киловатт/часов на один квадратный метр в год. До недавнего времени этот гигантский потенциал был не востребован. Но вот совсем недавно, в конце 2012, Н.А. Назарбаев в столице Казахстана ввел в строй производство по изготовлению солнечных батарей. В Астане это производство будет работать, используя только и исключительно отечественный кремний. Кроме Астаны сейчас работают отечественные солнечные батареи в Павлодаре, Караганде, Шахтинске, других городах Казахстана.

Завод Astana Solar, используя новейшие технологии и отечественное сырье, начал выпускать не только отдельные компоненты солнечной фотовольтаики, но и полностью укомплектованные гелиевые электростанции мощностью от одного до пяти киловатт. При этом в случае необходимости мощность этих электростанций может быть увеличена. Что касается самих солнечных модулей, то завод выпускает их две модели на базе поликристаллического кремния — KZ PV 230 M60 и KZ PV 270 M72. Первая модель выпускается в шести модификациях, в зависимости от мощности – от 240 ватт до 265 ватт. Вторая модель имеет семь модификаций с мощностями от 280 ватт до 310 ватт. Каждая последующая модификация мощнее предыдущей на пять ватт.

Гелиевые панели Astana Solar

Для модулей обеих моделей используется высококачественный казахстанский кремний. Сертифицирующая европейская организация выдала сертификаты IEC61215, IEC61730-1, IEC61730-2 соответствия европейским стандартам. Эффективность каждой модели составляет 16%. Каждая солнечная панель состоит из набора поликристаллических кремниевых ячеек размером 156×156 миллиметров.

Модуль защищен закаленным антибликовым стеклом с низким содержанием соединений железа. Корпус выполнен из анодированного алюминиевого профиля. Диапазон рабочих температур – от -40°С до +80°С. Относительная влажность воздуха – от нуля до 100%. На полностью автоматизированной линии непрерывно контролируются качество изготовления модулей и все режимы технологического процесса. На каждый модуль выдается гарантия в 25 лет.

Что касается индивидуальных характеристик солнечных батарей каждой из двух моделей, то первое отличие их друг от друга заключается в количестве гелиевых ячеек в каждом модуле. Если модуль типа KZ PV 230 M60 состоит из 60 кремниевых ячеек, расположенных в шести столбцах, по десять штук в столбце, то модуль типа KZ PV 270 M72 имеет 72 ячейки, расположенные в шести столбцах, по 12 штук в каждом.

Модуль KZ PV 230 M60

Соответственно, модули отличаются также габаритами и весом. Весит 19.5 килограмма при габаритных размерах 1649×992×40 миллиметров. Модуль KZ PV 270 M72 весит 28 килограммов при габаритных размерах 1967×992×40 миллиметров.

Модуль KZ PV 270 M72

Электрические характеристики технологических линеек модулей обоих типов расписаны для каждого отдельного модуля индивидуально. Основные данные для самых мощных солнечных батарей каждого типа приведены ниже.

Для KZ PV 230 M60:
Рабочее напряжение (Ump) — 29.8 вольта;
Рабочий ток (Imp) — 8.1 ампера;
Напряжение холостого хода (Uoc) — 37.4 вольта;
Ток короткого замыкания (Isc) — 8.8 ампера.

Для KZ PV 270 M72:
Рабочее напряжение (Ump) — 35.3 вольта;
Рабочий ток (Imp) — 7.9 ампера;
Напряжение холостого хода (Uoc) — 44.2 вольта;
Ток короткого замыкания (Isc) — 8.2 ампера.

Солнечные электростанции Astana Solar

Не ограничиваясь выпуском только гелиевых панелей, руководство завода решило начать выпуск полностью укомплектованных домашних гелиевых электростанций, потребность в которых в республике очень велика. Для начала был налажен выпуск домашних электростанций мощностью в один киловатт, в три киловатта и в пять киловатт. Специалисты завода по желанию заказчика могут произвести установку, наладку оборудования, сдать электростанцию в эксплуатацию под ключ. Все эти электростанции имеют стандартную комплектацию. Разница заключается в количестве гелиевых модулей, аккумуляторов и крепежной арматуре.

Электростанция мощностью в один киловатт комплектуется четырьмя солнечными панелями мощностью по 270 ватт каждая, двумя гелевыми аккумуляторами емкостью в 200 ампер/часов каждый, контроллером заряда аккумуляторов и инвертором.

Электростанция мощностью в 3.2 киловатта комплектуется двенадцатью солнечными панелями мощностью по 270 ватт каждая, шестью гелевыми аккумуляторами емкостью в 200 ампер/часов каждый, контроллером заряда аккумуляторов и инвертором.

Комплект солнечной электростанции мощностью 3.2 киловатта

Электростанция мощностью в пять киловатт комплектуется восемнадцатью солнечными панелями мощностью по 270 ватт каждая, двенадцатью гелевыми аккумуляторами емкостью в 200 ампер/часов каждый, контроллером заряда аккумуляторов и инвертором.

Национальные и международные программы солнечной электроэнергетики

В Казахстане работает программа «Дорожная карта занятости 2020». В рамках этой программы в труднодоступных местах, где нет возможности подключения к общегосударственной энергосистеме, устанавливаются автономные системы электроснабжения. Уже сейчас на угодьях отгонного животноводства и в удаленных крестьянских хозяйствах установлены более сотни электрогенерирующих установок. Это солнечные батареи в комбинации с ветросиловыми установками. В селе Железинка, которое находится почти в 200 километрах от Павлодара, установлено около ста комплексов уличного освещения, работающих от солнечных батарей. Аналогичные комплексы устанавливаются и в самом Павлодаре.

Фонарь уличного освещения на солнечных батареях в Павлодаре

Казахстанские специалисты, работающие в области солнечной фотовольтаики, активно сотрудничают с Deutsche Energie-Agentur GmbH – DENA (Немецкое энергетическое агентство). Главная цель деятельности агентства – перспективное развитие энергосистем с использованием возобновляемых источников энергии. Средство для достижения этой цели – эффективное и экологически чистое производство энергии как на национальном, так и на международном уровнях. В рамках этого сотрудничества была разработана и запущена программа «Солнечные крыши». В соответствии с этой программой DENA помогает предприятиям гелиоэнергетики осваивать рынки сбыта своей продукции – солнечного электричества.

Чтобы привлечь внимание общественности, на особо значимых зданиях и сооружениях монтируются установки, работающие на энергии солнца и вырабатывающие электричество, тепло или холод, в зависимости от назначения. В рамках программы «Солнечные крыши» были смонтированы две гелиоустановки мощностью по десять киловатт и состоящие из 42 солнечных модулей каждая.

Распаковка солнечных модулей в Байконуре

Одна установка была смонтирована в Байконуре, а вторая в Астане, на крыше Евразийского университета имени Л.Н.Гумилева. Эти установки обслуживают освещение, рекламу, стенды, пропагандирующие возобновляемые источники энергии.

В Казахстане работает государственная программа развития гелиоэнергетики, а это уже залог появления новых энергоустановок, работающих на энергии Солнца.