О развитии солнечной энергетики в Израиле

Израиль является региональным лидером в использовании солнечной энергии, причем как в производственной, так и в технологической составляющей. По отдельным показателям государство занимает одни из ведущих позиций в секторе на мировом уровне. Доля солнечной энергии в общем энергетическом балансе страны превышает 3 %, что, согласно некоторым данным, до недавнего времени делало ее мировым лидером по этому показателю. С конца 2000-х гг. первое место по этому критерию занимает Германия.

Основные два направления технологического использования солнечных лучей в Израиле — производство тепловой  и электрической энергии.

История развития сектора здесь берет начало с 1950-х гг. Впрочем, некоторые израильские источники придают развитию сектора религиозный оттенок, ссылаясь на Ветхий Завет (1). Согласно библейским преданиям, в период завоевания Ханаана под предводительством Иисуса Навина, солнце и луна были остановлены им путем молитв во время битвы, что лишило противника возможности скрыться в вечерних сумерках, и принесло победу еврейскому войску. Но, конечно, не только религиозные мотивы вынудили правительство страны обратиться к использованию солнечных лучей в качестве энергоносителей. В 1950-х, на начальном этапе становления современного Израиля, в нем испытывался острый дефицит энергоресурсов.  С целью ее экономии в качестве вынужденной меры в то время власти были вынуждены даже производить отключение горячего водоснабжения в дневное время, с 10 до 18 часов. Однако спрос на энергию рос, а строительство мощностей отставало от его темпов.  Интересно, что большое значение развитию сектора придавал Давид Бен-Гурион, в то время занимавший пост премьер-министра. «Источник жизни для каждого растения и животного, так мало используемый человеческим разумом, может быть преобразован в движущую, динамическую и электрическую силу», — говорил он. Тогда инженер Леви Иссар предложил оригинальную на тот момент идею подключения домашних хозяйств к персональным устройствам вместо общей сети, и в 1953 г. он создал прототип водонагревателя, на основании которого осуществлялись дальнейшие разработки устройств. Им же была создана компания NerYah для массового производства водонагревателей (2). В 1955 г. другой ученый, Гарри Цви Табор, который переселился в еврейское государство из Великобритании в начале 1950-х по личному приглашению Давида Бен-Гуриона, заинтересованном в перспективном ученом, на базе созданной им же лаборатории усовершенствовал солнечный водонагреватель, применив новые технологии покрытия с использованием никеля и хрома. Этого человека часто называют отцом солнечной энергетики Израиля.

Однако, несмотря на технические достижения и хорошие климатические условия, за последующие 10 лет солнечными водонагревателями стали оснащены только 5 % всех домашних хозяйств страны. Затем, после Шестидневной войны (1967), в стране произошло угасание интереса к солнечной энергетике по причине активизации добычи энергоносителей с территорий Синайского полуострова, а также заключением соглашений о поставках нефти с Ираном, в результате чего ситуация с энергетическим сектором значительно улучшилась. Однако энергетический кризис, случившийся в 1974 г., вывод войск с Синайского полуострова, разрыв отношений с Ираном после Исламской революции 1979 г. вновь вынудили израильтян обратить взоры на возможность получения энергии из возобновляемых источников.

В 1980 Кнессет принял закон об обязательной установке на новых зданиях солнечных коллекторов, за исключением высоток выше 24 этажей, а также был принят ряд программ, направленных на экономное использование энергии. Сегодня коллекторами, созданными по технологиям Гарри Цви Табора, оснащены более 90% домашних хозяйств страны. Обычный нагреватель представляет собой водный резервуар емкостью 150 л и солнечную батарею площадью 2 м2. Солнечная энергия аккумулируется в батарее и нагревает воду, которая самотеком, без использования насоса, поступает в резервуар. Согласно подсчетам, произведенным в Израиле, эта установка позволяет ее владельцу экономить около 2000 КВт/ч в год. В обычный день она способна поднять исходную температуру воды в бойлере приблизительно на 30°. Практически это означает, что большую часть года ее владелец может не пользоваться резервным электронагревателем (которым снабжены все подобные бойлеры). Системы большей емкости (обычно использующие насосы) применяются для водоснабжения многоэтажных зданий, в некоторых кибуцах, а также на многих промышленных предприятиях страны (3). Крупнейшим производителем солнечных водонагревателей Израиля сегодня является компания Chromagen, которая, помимо местного рынка, экспортирует свою продукцию в 35 государств (4).

В 1980-х гг. в Израиле были реализованы два новаторских проекта, связанных с солнечной энергией – это солнечные бассейны для производства электроэнергии, а также получение пара с помощью параболических коллекторов. Первый проект создавался крупной израильской энергетической компанией Ormat (создана по инициативе и при поддержке правительства в 1965 г.) и являлся первым и на сегодняшний день крупнейшим проектом подобного рода. Устройство было построено в 1980 г. и функционировало до 1988 г. В нем использовался принцип нагревания соленой воды в Мертвом море (высокий уровень концентрации солей обеспечивает хорошие условия для поглощения и аккумулирования тепловой энергии солнечных лучей) и аккумулирования таким образом электроэнергии. При всей своей технической инновации, он не оправдал себя экономически и остался в истории как эксперимент (5), хотя в ряде стран подобные исследования продолжаются. Сегодня компания Ormat является мировым лидером по производству энергии из геотермальных источников и имеет большое число проектов в США, Гватемале, Кении, однако с производством солнечной энергии  они не связаны (6).  Что касается второго проекта, то он реализовал себя более широко. Устройство представляло собой несколько солнечных зеркал, которые нагревали трубу с маслом (можно было применять и простую воду), которое, под воздействием высокой температуры, превращалось в пар, подававшийся к турбинам.  Первоначально технология была применена фирмой «Luz international» в Шаар-ха-Негев на заводе по производству чипсов. Затем этой же компанией были возведены девять электростанций на территории Калифорнии мощностью от 12,5 МВт до 80 МВт – достаточно крупные показатели для солнечных станций даже сегодня, а в 1980-х гг. они являлись одними из самых крупных в мире. Кроме того, на основании этих разработок позднее были созданы солнечные электростанции башенного типа, использующие схожий принцип. Однако на территории Израиля ни одной электростанции по этой технологии и этой компанией построено не было (7). Сама компания в 1991 г. обанкротилась, а в 1994 г. ее специалистами была создана Solel Solar Systems, которая продолжила заниматься солнечной энергией, в том числе развивая проекты за рубежом. Среди них — сооружение завода по производству оборудования для солнечных электростанций в финском городе Акаа (строительство завершено в 2008 г.), а также участие в калифорнийских проектах совместно с американской Pacific Gas and Electric Company (9). В 2009 г. компания была приобретена немецкой Siemens, сумма сделки составила 418 млн $. Одним из условий соглашения было продолжение проектов на территории Израиля в течение следующих пяти лет.

В 1985 г. в Сде-Бокаре (населенный пункт в пустыне Негев) создан Национальный центр солнечной энергии при Университете им. Бен-Гуриона. На его базе, в том числе, было разработано оборудование для домашнего отопления, использующее энергию  солнечных лучей, однако ввиду климатических особенностей Израиля широкого распространения оно не получило. Кроме того, на базе Центра проводился и проводится ряд исследований в области солнечной энергии широкого диапазона. Большинство из них не представляет интереса для коммерческих структур, однако пользуется поддержкой правительства, поскольку их исследования могут стать основой для будущего производства электричества. Очень большие усилия направлены на снижение себестоимости производимой энергии. Руководит Центром профессор Давид Фаиман, в прошлом гражданин Великобритании (8). Тесное сотрудничество ведется с немецким Институтом солнечных энергетических систем, расположенном в г. Фрайбург. Помимо указанного центра, исследования и разработки в этой отрасли ведут многие университеты и исследовательские институты страны, в т.ч. Иерусалимский технологический колледж, Тель-Авивский университет, Научно-исследовательском институте им. X. Вейцмана (3).

Но до конца XX века использование солнечной энергии в Государстве Израиль значительно отставало от ее потенциала. Новая тенденция  началась в середине 2000-х г. Причина этого заключалась, главным образом, в появлении новых технологических возможностей, которые значительно понизили себестоимость производства энергии из данного источника. Тогда были созданы несколько компаний, такие как Arava Power Company (2006, строительство электростанций), Zenith Solar (2006), Green Sun Energy (2006, производство солнечных батарей, водонагревателей и комплектующих), AORA (основана в 1998, произвдство гибридных станций), Luz II. Последняя создана в 2006 г. и тогда же приобретена американской BrightSource Energy, которая в настоящее время завершает один из крупнейших проектов Ivanpah в Калифорнии. Среди реализованных проектов компанией Arava Power Company – солнечные электростанции Ketura Sun (4,95 МВт), Shoval Sun (6,4 МВт), Maslul Sun (8,9 МВт), Yotvata Sun (6,8 МВт), Grofit Sun (6,4 МВт), Elifaz Sun (7 МВт), Erez Rooftops (450 КВт) (13). Имеется  также гибридная электростанция в киббуце Самар, сооруженная компанией AORA (10). Эта компания также развернула бизнес по продаже солнечного оборудования в Испании, в ближайшие годы планирует выйти на рынки Индии и Китая. Распространяется строительство миниэлектростанций на крышах зданий (например, проект Кацрин на Голанских высотах, реализованный совместно с китайской Suntech) (12). Один из крупнейших намеченных проектов сегодня – планируемое строительство электростанции Assalim мощностью 121 МВт в пустыне Негев, ввод в эксплуатацию которой, по некоторым данным, должен быть произведен в 2016 г. (14). Компанией Areva сооружается станция Ketura Solar мощностью 40 МВт, расположенная в том же регионе. Следует отметить, что район пустыни выбран для реализации большинства проектов по причине того, что значение плотности энергии солнечного излучения здесь наиболее высокое по стране.

В настоящий момент провозглашенная цель Израиля – достижение к 2020 году уровня производства солнечной энергии 10% от всего объема потребляемой энергии в стране (11).

Таким образом, Израиль обладает относительно большим потенциалом в развитии солнечной  энергетики, в том числе в научно-технической ее составляющей, а также имеет опыт в реализации проектов в этой области. В то же время, финансовые и технологические возможности как государства, так и компаний уступают ведущим мировым производителям, таким как Suntech, First Solar, Yingli Solar и др. Однако сотрудничество с иностранными компаниями, опыт и хорошая научно-техническая база выводят страну в число лидеров по развитию солнечной энергии.

Одной из последних израильских инноваций, широко освещенных СМИ, явилась создание и установка в конце марта 2014 г. так называемых роботов на станции Ketura Sun, назначение которых – очищение панелей. Разработкой и производством такого оборудования занимается израильская компания Eccopia (15). Эти «роботы», по утверждению представителей компании, удаляют 99% всей пыли и повышают производительность станции на 35 %. Это событие нельзя назвать революционным в развитии сектора, а также сложно дать оценку рентабельности таких устройств ввиду отсутствия данных. Однако, это большой шаг в сторону расширения использования солнечной энергии. Ведь одним из самых весомых аргументов ее противников является именно быстрое загрязнение панелей, что снижает их эффективность и приводит к необходимости частой замены и, как следствие, дополнительных затрат. Как видим, один из вариантов решения проблемы в Израиле уже имеется.

1.http://mfa.gov.il/MFA/InnovativeIsrael/Pages/Solar_powered_light_unto_nations-Nov_2010.aspx

2.http://ilgid.ru/science/collectors.html

3.http://embassies.gov.il/minsk/AboutIsrael/Land/Pages/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F.aspx

4.http://chromagen.com/209239

5.http://turtella.ru/Israel/Ierusalim/excursions/e1711.html

6.http://investor.ormat.com/CorporateProfile.aspx?iid=4087066

7.http://student.zoomru.ru/eko/solnechnaya-jenergiya-v-izraile/193602.1616118.s1.html

8.http://www.haaretz.com/print-edition/news/sde-boker-makes-solar-energy-viable-1.227077

9.http://norse.ru/news/200809241983.html

10.http://www.greenprophet.com/2009/05/aora-israel-solar-power/

11.http://www.nashisrael.com/2013/11/blog-post_4.html

12.http://energysafe.ru/alternative_energy/solar/504/

13.http://www.aravapower.com/

14.http://www.ecology.md/section.php?section=techHYPERLINK «http://www.ecology.md/section.php?section=tech&id=11146″&HYPERLINK «http://www.ecology.md/section.php?section=tech&id=11146″id=11146#.U7fWXbF5X3A

15.http://www.vesti.ru/doc.html?id=1437148

47.92MB | MySQL:109 | 11,274sec