Батареи солнечного Миргорода

№21–22(739) 11 – 17 сентября 2015 г. 09 Сентября 2015 5

Экспериментальная солнечная теплостанция нагрела до 100 градусов 120 л воды в течение полутора часов, когда столбик термометра опустился до -15°С
Экспериментальная солнечная теплостанция нагрела до 100 градусов 120 л воды в течение полутора часов, когда столбик термометра опустился до -15°С

Будете на Полтавщине — обязательно посетите новую достопримечательность Миргорода. Прямо за жилым домом по ул. Ванды Василевской, 145 местный физик-энтузиаст, предприниматель Сергей Юрко в ноябре прошлого года установил солнечную тепловую станцию.

Агрегат начал давать тепло в солнечный день 8 января 2015 г., когда столбик термометра опустился до –15°C. За полтора часа станция нагрела до 100 градусов 120 л воды.

На первый взгляд система предельно проста: насос включается автоматически, когда выходит солнце, а свет, отражаясь от зеркал, фокусируется и нагревает воду, которая движется по трубам в накопительный бак.

Идея использовать солнечную энергию возникла у предпринимателя из-за необходимости экономии. Дело в том, что его брату приходилось расходовать для отопления частного дома 5 тыс. куб. м природного газа. Благодаря станции он хочет заместить часть дорогого ресурса (около 400 куб. м) и еще подогревать примерно 800 куб. м воды для 40-тонного бассейна.

Единственная сложность заключалась в том, что солнечная энергия все еще слишком дорога для рядового потребителя. Но предприниматель нашел выход, снизив, насколько это было возможно, себестоимость строительства теплостанции за счет использования нетрадиционных для подобных объектов материалов — дерева, пенополистирола, лавсановой пленки.

Интересно, что сам изобретатель в свое время поменял физику на психологию. Отучившись после 8 классов школы в Миргородском ПТУ №14 и получив квалификацию сварщика, он уехал покорять Москву, где в 1990 г. стал студентом физфака государственного университета. Но после двух лет учебы поступил на факультет психологии МГУ, который благополучно закончил в 2001 г. «Возможно, смена профессиональной ориентации произошла тогда из-за кризиса среднего возраста», — улыбается Сергей.

В свободное время он увлекается еще и историей, которая, по всей видимости, его вдохновляет. «Есть с кого брать пример, — говорит изобретатель. — Apple основали несколько человек, собиравшие первые компьютеры в гараже. А сегодня это самая дорогая компания в мире стоимостью около $700 млрд. с денежными резервами почти $200 млрд. Для сравнения, «Газпром» стоит около $50 млрд.».

«Известно, что более 99% изобретений никогда не внедряются, о них забывают, их прототипы сгнивают на свалке, — продолжает Сергей Юрко. — И я пришел к выводу, что нужно прежде всего быть предпринимателем, а не изобретателем. Не сторониться черной работы по производству и реализации своих находок. Ведь как только продажи изобретения достигнут прибыли и оно начнет кормить само себя, то можно быть почти уверенным, что его не постигнет судьба тех 99%».

Владелец заводов

Сергей Юрко: «Не нужно гнушаться быть больше предпринимателем, нежели изобретателем»
Сергей Юрко: «Не нужно гнушаться быть больше предпринимателем, нежели изобретателем»

— Итак, идея использовать солнечную энергию для теплоснабжения возникла в связи с постоянным подорожанием природного газа. Почему вы выбрали именно этот источник энергии, а не, к примеру, биогаз?

— В Европе 95% больших солнечных станций, созданных для централизованного теплоснабжения, используют плоские коллекторы, а почти все остальные — вакуумные трубки. Обычно эти коллекторы располагаются на земле. К примеру, находящаяся в Дании самая большая солнечная станция на сегодняшний день эксплуатирует 70 тыс. кв. м коллекторов и занимает площадь около 20 га.

Самое печальное, что эти станции полностью не покрывают тепловые потребности города и обычно работают в системе с котельной, которую включают во время пасмурной погоды или аномальных морозов.

Традиционные солнечные станции задействуют тепловые аккумуляторы (иными словами — большие баки с водой). В солнечный день коллекторы нагревают воду в них до 40—100°С.

Затем это тепло используется для системы централизованного теплоснабжения в любое время: ночью, в пасмурную погоду, через несколько дней или недель. Некоторые станции имеют очень мощные тепловые аккумуляторы, которые заряжаются летом и отдают тепло уже зимой.

Мировым лидером как по распространению сетей централизованного теплоснабжения, так и по количеству солнечных станций для него является Дания, хотя солнечных дней у них на 10—30% меньше, чем в Украине.

Но постройка таких станций нереальна в условиях нашей страны из-за высокой стоимости — 100—120 евро за кв. м площади коллекторов. Поэтому я применял технологию Parabolic trough (параболический желоб).

— Но параболическая технология сама по себе недешевая! Если бы не «зеленый тариф» на произведенную такими станциями электроэнергию, вряд ли бы они окупались в пределах обозримого будущего...

— Действительно, обычно эта технология используется для производства электроэнергии. В мире эксплуатируются десятки крупных станций, общая стоимость которых оценивается в $35 млрд. Хотя попытки применять использовать Parabolic trough для производства тепла тоже предпринимаются. Например, станция с 830 кв. м зеркал используется для централизованного теплоснабжения датского городка Тистед.

Тем не менее это тоже достаточно дорогое удовольствие — 500—700 евро за кв. м зеркал. Но я придумал, как значительно — примерно в 50 раз — удешевить технологию за счет использования альтернативных материалов при изготовлении установки. И в нашем исполнении такая станция стоит 10 евро/кв. м.

Сейчас наше небольшое производство с двумя работниками, способное выпускать до 100—200 секций в год, развернуто в частном секторе Миргорода — районе Дранков. Солнечная станция состоит из четырнадцати деталей, большинство из которых имеют срок эксплуатации 20 лет.

Для изготовления одной секции устройства с 3,2 кв. м зеркал применяются материалы по цене 25,2 евро (здесь и далее — цены без учета НДС. — Авт.). Из них 35% стоимости приходится на металлопрокат, 16% — на дерево, 11% — ткани, 16% — пенополистирольные листы для основы зеркал и отражающих щитов, остальное — крепеж, клей, полимеры, краска, стекловата. Пенополистиролом я частично заменил стальной лист, ведь он в пять раз дешевле. Этот материал испытываю уже четыре года и пока доволен.

Остальные расходы (зарплата, налоги, аренда, транспорт и т. п.) увеличивают стоимость производства незначительно. Прежде всего, потому, что в нашей стране достаточно низкий уровень зарплат, особенно на периферии. Это важный момент, так как наше производство пока мало автоматизировано.

Только некоторые процессы требуют наличия отапливаемых помещений. Большинство же операций можно проводить либо на открытом воздухе, либо внутри дешевых каркасных конструкций. Само оборудование мини-завода стоит недорого, расходы на его обслуживание низкие, выплаты на вложенный капитал — небольшие.

При этом предельно простые технологии позволяют всего за несколько недель развернуть производственные возможности до нескольких тысяч секций в год при наличии сравнительно небольших инвестиций. С такой скоростью за 2—3 года можно построить самую большую в мире солнечную тепловую станцию.

Именно при относительно крупном производстве изготовление обойдется в 10 евро/кв. м. Более скромный годовой выпуск на уровне десятков и сотен секций стоит дороже — 12—15 евро/кв. м.

Город Солнца

— Вы предложили властям Миргорода проект солнечной станции. Расскажите о нем подробней.

— Необходимо установить станцию площадью 24,2 тыс. кв. м. Она покроет 70% потребности центральной части города в горячем водоснабжении, которое сейчас обеспечивают две котельные. Инвестиции в строительство солнечной станции, теплотрассы (между станцией и городской теплосетью) и мини-заводов по производству солнечных устройств составят 533,6 тыс. евро. Окупятся за 2 года и 3 месяца, так как станция будет ежегодно замещать 825 тыс. куб. м природного газа.

— О каких мини-заводах идет речь?

— Строго говоря — необходимо построить два завода. Первый должен выпускать зеркала для нашей солнечной станции, поскольку она ежегодно требует 60,5 тыс. новых зеркал для замены старых. Но производственные мощности должны быть больше (примерно 80 тыс. в год), поскольку в апреле—мае и сентябре—октябре производство уменьшается в 3—5 раз, так как рабочие привлекаются для работ по замене зеркал.

Зеркало имеет очень простую конструкцию: на лист пенополистирола толщиной 2 см наклеивается металлизированная лавсановая (или полипропиленовая) пленка. Испытания на протяжении нескольких лет подтвердили эффективность таких зеркал, но, к сожалению, их долговечность оставляет желать лучшего — лишь 6—12 месяцев.

Хотя, надеюсь, развитие нашей технологии значительно увеличит их срок работы. Поэтому используется простое (но надежное) крепление этих зеркал в концентраторах, допускающее их быструю замену — 4—5 минут на зеркало.

Этот завод со штатом 12 рабочих, плюс бухгалтерия и менеджмент будет работать весь срок эксплуатации станции (около 20 лет), после чего его либо расформируют, либо перестроят под другие цели.

— А почему срок работы станции ограничивается именно такими рамками?

— При условии периодической замены всех деталей солнечное устройство может работать вечно. Просто я интуитивно чувствую, что через 20 лет это оборудование морально устареет. Придумают что-то новое, более прогрессивное...

Второй завод будет производить концентраторы и коллекторы для солнечной станции. Штат — 13 рабочих, бухгалтерия, менеджмент и снабжение. За два года предприятие должно изготовить все необходимые комплектующие для солнечной станции. После этого могут быть два варианта развития завода.

Предприятие либо будет производить оборудование для других солнечных станций, либо придется сократить штат до 2—3 человек, перенести оборудование в более скромное помещение, а завод сориентировать исключительно на выпуск запчастей для миргородской солнечной станции.

— И как отреагировала мэрия Миргорода на ваше предложение?

— Городское руководство заинтересовалось, но сейчас они заняли позицию наблюдателей. Кстати, я на их месте поступил бы точно так же. Технология новая, широко не внедренная. Так что пока предложили реализовать проект на небольшом многоквартирном здании, магазине или отеле, чтобы наглядно оценить его преимущества.

Сравнительная характеристика Миргородского проекта с котельными и традиционной (европейской) солнечной станцией

Вторая серия

— Сегодня существует опытный образец станции, который вы тестируете во дворе дома. Есть пока не востребованный, но относительно крупный проект на уровне города. А каковы перспективы технологии в долгосрочном плане?

— Мы уже имеем дешевое и главное — мобильное производство солнечных устройств, которое легко переносится в другой город и расширение которого до нужных мощностей может быть произведено за сравнительно небольшие инвестиции.

Но с другой стороны, вход в различные рыночные ниши требует дополнительных вложений, связанных с оборотными средствами, разнообразными регистрациями, созданием управляющего ядра компании, маркетинга, сбытовой сети и ее обслуживания, отработкой транспортной логистики. Иногда будут требоваться разработка компактной упаковки товара, написание точных инструкций сборки и обслуживания и т. п.

Можно наладить серийный выпуск продукции для разных целей и групп потребителей. Ниш, в которых востребована наша технология, достаточно много, но ограничусь лишь несколькими. Это прежде всего установки для горячего водоснабжения.

Начнем с небольшого устройства для домов и дач. Оно стоит примерно в два раза дешевле традиционного электрического бойлера. Идеально работает в мае—сентябре, но требует небольшой участок земли для расположения. По моим подсчетам, годовой потенциал продаж такого устройства у нас — 10 млн. евро. Но вряд ли этот аппарат заинтересует потребителей в Европе.

Далее, установка для коммерческих предприятий. Она может окупаться за 2—4 года. Подготовка для выхода на рынки не требует больших инвестиций, хотя можно еще провести научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки (НИОКР) солнечных устройств, предназначенных для размещения на плоских крышах зданий, а не только на земле. Годовая емкость рынка — 50—100 млн. евро в Украине, 1—2 млрд. в Евросоюзе.

Станция для многоэтажного дома. Требует НИОКР для создания нескольких моделей солнечных устройств, предназначенных для расположения на плоских крышах различных типов. Сроки окупаемости — от 2,5 до 4 лет (хотя в будущем может быть и меньше 2 лет). Объемы ежегодных продаж могут составить 300 млн. евро в нашей стране, в ЕС — до 2,5 млрд.

Наконец, большая станция для централизованного горячего водоснабжения города. Это крупные объекты, которые должны располагаться рядом с населенным пунктом и связываться с коммунальными теплосетями длинной и дорогой теплотрассой.

Уже сейчас можно строить станции со сроком окупаемости 1,5—3 года в зависимости от величины установки и длины теплотрассы. Но многие проблемы нужно будет решать на законодательном уровне. Годовой оборот этого рынка — до 0,6 млрд. евро, в Европе — до 5 млрд.

Вторая ниша — устройства для отопления. Огромный потребительский интерес имеет установка для частных домов. Емкость рынка громадная — 70 млрд. грн. в Украине, 90 млрд. — в странах Евросоюза.

Не менее востребованы и большие станции для централизованного отопления городов. Годовая потребность в таком тепле оценивается на уровне более 2,5 млрд. евро в Украине и 15—20 млрд. в Европе. Срок окупаемости станции — 5 лет и меньше.

Установка для отопления предприятий (заводы, офисы, магазины, гостиницы etc.). Дороговизна природного газа для коммерческих потребителей упрощает выход в эту нишу. Нужно подготовить НИОКР для снижения срока окупаемости таких солнечных станций до 5 лет и меньше. Рынок большой: 2 млрд. евро у нас, 35 млрд./год в ЕС.

Еще один специфический круг потребителей — заводы, технологически нуждающиеся в тепле до 100—300°С. Это пищевые, текстильные, химические предприятия. Емкость этого рынка оценивается в 2 млрд. евро в Украине и 50 млрд. в ЕС. Установка требует НИОКР, но тепло, вырабатываемое таким устройством, стоит в 2—3 раза дешевле, чем производимое из газа. Недостаток только один — далеко не возле каждого отечественного завода есть место для размещения большой солнечной станции.

И последнее, считаю перспективными продажи устройств большим европейским солнечным тепловым станциям. В отличие от нашей страны, их уже давно строят в Европе, прежде всего — в Дании, Швеции, Австрии и Германии. Годовой оборот ниши — 10—30 млн. евро. Мы можем конкурировать за счет цены — наши устройства в 5—10 раз дешевле. Но выйти на этот рынок очень непросто, ведь придется пройти длинный путь разнообразных регистраций и сертификаций, решить транспортные проблемы и организовать производства как можно ближе к европейским потребителям.

— На Youtube вы выложили целый учебный фильм, где подробно описываете не только технические характеристики солнечной станции, но и даете скрупулезную инструкцию по изготовлению каждой детали агрегата. Не боитесь, что у вас просто «уведут» изобретение?

— Моя технология является открытой. Я принципиально отказался от патентования, скорее наоборот — опубликовал техническую информацию в своем блоге, чтобы никто другой не смог этого сделать и помешать своими патентами развитию отрасли.

Также я не скрываю никаких ноу-хау и буду помогать всем, кто захочет наладить производство моих солнечных устройств или их усовершенствованных вариантов. Если моя технология не подойдет, посоветую другие варианты. Например, мне очень нравится разработка одного канадца.

В открытости моей солнечной технологии никакого альтруизма нет. Это трезвый расчет, так как данная позиция дает мне много преимуществ. Так мои слова становятся весомее, поскольку они могут быть проверены через раскрытую техническую информацию. Кроме того, открытость позволяет быстрее достичь иных (не финансовых) целей, например я очень хочу, чтобы мы не потребляли газ и не загрязняли окружающую среду.

Конкуренции я не боюсь. Верю, что всегда смогу обойти соперников за счет более грамотной организации производства и продаж, а не за счет каких-то патентов. Кроме того, конкуренты не дадут облениться и обнаглеть, а будут заставлять все время двигаться вперед и совершенствовать технологию. К тому же у конкурентов наверняка можно будет многому научиться.

Уважаемые читатели, PDF-версию статьи можно скачать здесь...

Лампочку можно не менять 10 лет

Светодиодные системы позволяют делать то, что не могут другие технологии, —...

Кругляк преткновения

Сколько стоит мораторий на вывоз необработанной древесины

Градусы против киловатт-чаcов

Платежки за услуги ЖКХ — сколько остается на другие нужды

Возмущению действиями власти нет предела

Я получил платежку за отопление (за половину октября) на 1428 грн. 64 коп.

Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто
Блоги

Авторские колонки

Ошибка