Як відновлювальні джерела врятують зрошувальну інфраструктуру України

Використання енергії сонячного випромінювання особливо доцільно в умовах півдня України, де середньо­річна кількість сонячної енергії становить 1300 кВт·год/м2.

Сонячні електростанції в південних областях досягають найвищої ефективності саме протягом поливного сезону — з квітня по жовтень.

Проблема

Наша держава має значний невикористаний потенціал для розвитку та впровадження нових енергоефективних заходів та технологій, зокрема у водогосподарсько-меліоративному комплексі.

Як зазначила заступник директора ПРООН в Україні Блерта Чела, підвищення рівня енергоефективності та збільшення частки зеленої енергії в енергобалансі країни є стратегічними завданнями сталого розвитку України.

Вирішення проблеми підвищення енерго­ефективності водогосподарських систем базується на наукових засадах управління зрошувальними системами на принципах ресурсо та енергозбереження, що забезпечує зменшення питомих витрат електро­енергії на перекачування води насосними станціями, зменшення рівня втрат електроенергії на водозабір і транспортування води, а також впровадження альтернативних джерел енергії.

Споживання електричної енергії в умовах постійного підвищення тарифів є вагомою (до 75%) статтею витрат на цілі зрошення.

Шляхи вирішення

Основними шляхами зменшення таких витрат є підвищення енергоефективності насосно-силового обладнання (зокрема, шляхом заміни агрегатів, термін служби яких у більшості випадків перевищив 40 років) і застосування низьконапірних модифікацій дощувальної техніки та систем краплинного зрошення.

Сонячні панелі можна встановлювати просто над дзеркалом води зрошувального каналу

Крім того, важливі протифільтраційні заходи на зрошувальних каналах для зменшення фільтраційних втрат води, обладнання всіх водогосподарських систем приладами моніторингу та обліку витрат води, а також автоматизованими системами диспетчеризації; створення і використання власних джерел енергопостачання, включаючи відновлювальні джерела енергії (вітрову, сонячну тощо).

Місце для СЕС

Для розміщення сонячних електростанцій (СЕС) потрібні значні площі. Наприклад, для отримання 1 МВт потужності СЕС потрібно відведення 1,0–1,5 га землі.

Фахівці Інституту провели оцінку економічного потенціалу заходів з підвищення енергоефективності та використання відновлювальних джерел енергії на існуючій зрошувальній інфраструктурі, зокрема шляхом встановлення сонячних фото­електричних панелей. Крім цього, визначені можливості використання надлишкової потенціальної та кінетичної енергії води, що транспортується магістральними каналами, шляхом спорудження малих ГЕС та ГАЕС.

Запропоновано встановлення над дзеркалом води у зрошувальному каналі на відповідній висоті поперечних рамних конструкцій з точковими опорами на дно та (або) стінки каналу.

Верхні частини цих конструкцій створюють площину, на якій монтуються панелі СЕС. При цьому облаштування конструкцій СЕС посередині зрошувального каналу має забезпечити певний їх захист від несанкціонованого втручання, а висота облаштування сонячного фотоелектричного обладнання дозволить проводити необхідні експлуатаційні, ремонтні, очисні роботи на каналі.

Як показали розрахунки, використання СЕС для виробництва власної електричної енергії (разом з її продажем за діючим «зеленим» тарифом) може забезпечити фінансову та енергетичну нейтральність зрошувальної інфраструктури, а також компенсувати загальні витрати на споживання електричної енергії. Ці витрати скорочені на 50% завдяки впровадженню комплексу заходів з підвищення енерго­ефективності системи.

Зменшити витрати зрошувальних систем може модернізація насосно-силового обладнання у поєднанні з використанням відновлювальних джерел для забезпечення електроенергією

Встановлення модулів СЕС над відкритим зрошувальним каналом, з одного боку, вирішує питання обмеженої наявності у регіоні вільних земель для СЕС і не потребує виведення площ із сільськогосподарського обороту, а з іншого — забезпечує затінення поверхні води та відповідно зниження її втрат на випаровування.

Відомо, що осідання пилу на сонячному фотоелектричному обладнанні знижує його продуктивність на 15–20% і потребує періодичного змивання водою. У випадку облаштування сонячних панелей у зоні дії зрошувального каналу наявність потрібної для цього води не є проблемою.

Місце для інвесторів

В Україні тільки за перше півріччя 2018-го було встановлено майже 270 МВт потужностей, які генерують електроенергію з альтернативних джерел. Здебільшого це СЕС загальною потужністю 206 МВт. Друге місце (50 МВт) займають вітроелектростанції, які цілком можливо встановлювати на землях в користуванні водогосподарських організацій поруч з енергетичними господарствами.

СЕС можуть забезпечити фінансову та енергетичну нейтральність систем зрошення.

Зважаючи на постійне щорічне зростання вартості електроенергії, впровадження відновлювальних джерел енергії на зрошувальних системах сприятиме підвищенню економічної ефективності зрошення та зменшенню частки водогосподарської галузі у загальнодержавному енергоспоживанні.

ТЕКСТ: Оксана Дехтяр, 
завідувач відділення меліорації Інституту водних проблем і меліорації НААН, кандидат технічних наук

Сподобався цей матеріал?
Підтримайте його автора!

Підтримати