Из Минска добираться до места в Брагинском районе пришлось чуть менее пяти часов на машине, но погода подыграла: солнечно, жарко и ветрено. На месте чуть заплутали, так как оказалось, что фотоэлектрический парк A1 здесь не единственный, и «навигатор» завел не туда. Почему станция появилась именно здесь, под Брагином? Ранее эти земли пустовали, так как пострадали от аварии на Чернобыльской АЭС и не могли использоваться в сельском хозяйстве. Однако южное расположение этой точки на карте и высокая солнечная активность позволили найти территории новое, эффективное применение. Когда мы все же прибыли в пункт назначения, стало очевидно, что это «то самое место»: солнечные панели уходят далеко вперед и в стороны на 40 га.

Вопреки ожиданиям, что все здесь будет максимально технологично и аскетично, территория солнечного парка вполне гармонично вписывается в природное окружение. Да, есть забор, но он прозрачный и с не самой злой колючкой наверху: все на виду. Что ж, пора на экскурсию.

Очень много солнечных панелей

Но сначала — обязательный инструктаж по безопасности в комплекте с касками и световозвращающими жилетами. Таковы требования. На станции с оборудованием все в порядке, но приближаться к нему не рекомендуется: панели нагреваются на солнце, где-то есть высоковольтные кабели и узлы, а в траве могут поджидать змеи. Наверное. Но в целом вид техногенно-пасторальный: напоминает сельский луг с грунтовыми проездами и линиями блестящих панелей — «стрингами».

«Станция занимает площадь более 40 гектаров. Мощность солнечной станции составляет 18,48 МВт, — как опытный экскурсовод, встречает нас Александр Сенько, начальник управления недвижимости A1. — У нас есть возможность наглядно в этом убедиться».

У входа в парк разместился контейнер. В нем оборудование, которое мониторит все показания станции. Можно взглянуть на производительность за вчера, за прошлый месяц; есть данные и в real time. В довольно солнечный день нашего визита примерно в 14:00 график поднялся до отметки 18,2 МВт — близко к максимуму. Говорят, это благодаря ясной погоде, но так бывает не всегда.

Сразу возникает вопрос: 18 МВт — это много? Эксперт поясняет: представим, что потребление одной типичной квартиры в многоэтажке — 150 кВт·ч в месяц. При таких числах мощности Брагинской ФЭС хватит, чтобы непрерывно и одновременно снабжать энергией около 88 000—90 000 квартир. А еще можно привести аналогию с электрическими чайниками: один такой прибор потребляет около 2 киловатт, так что хватит на 9000 одновременно включенных чайников.

«С момента включения электрической станции сгенерировано 206 миллионов кВт·ч (а это уже два миллиарда закипевших чайников), — продолжает Александр. — Опять же, это много или мало? В качестве примера могу привести среднегодовое потребление A1. У компании есть дата-центры, базовые станции, магазины, офисы, склады. Все вместе они потребляют около 100 миллионов киловатт-часов в год. То есть фотоэлектрическая станция обеспечила компанию электричеством в течение двух лет».

Все работает в автоматическом режиме

Станция работает в автоматическом режиме, хоть и находится под постоянным мониторингом как из Минска, так и на месте. Сбор солнечной энергии начинается за минуты до восхода солнца: как только появляются первые лучи. Александр Сенько смотрит на данные мониторинга: «Электрические панели включаются в работу, когда наступает минимальный уровень освещенности. Сегодня у нас генерация началась в пять утра (восход случился примерно на 15 минут позже). И за прошедшее время, то есть примерно к двум часам дня, уже 68 тысяч кВт⋅ч. Эту энергию не хранят, весь объем сразу передается в сеть. Исключение сделано лишь для небольших аккумуляторов, которые необходимы для работы оборудования на случай перебоев».

Покинув технологичную «сторожку», мы отправились по посыпанной щебнем дороге вдоль рядов с панелями и небольших закрытых строений с оборудованием. При взгляде на длинную дорогу у нас возникла мысль: гольф-кар тут пригодился бы. Или хотя бы электросамокат. Сопровождает нас Александр Кацуба, представитель обслуживающей организации. По его словам, чтобы обойти все, придется нашагать около 45 километров — это расстояние от Минска до музея «Дудутки». Однако мы вдоль оборудования ходить не станем: там жарко, трава и наверняка всякая живность в ней. Да и не разрешено.

Растительность здесь косят три раза в год, главное, чтобы она не закрывала панели, мешая солнечному свету. Косят аккуратно, чтобы не повредить панели, хотя они не такие уж хрупкие, как может показаться, но об этом ниже. Также обновляется противопожарная полоса по периметру, за всей территорией «наблюдают» видеокамеры.

На этой ферме панели смотрят на юг. Хотя это не обязательное требование, есть разные варианты. Сами панели односторонние. По словам Александра Кацубы, сейчас набирают популярность двусторонние модели. Они собирают еще и отраженный свет. Однако на момент открытия станции технология еще не была в ходу. Парк строили 10 лет назад, в 2016-м. Говорят, справились за четыре месяца, что очень даже оперативно. Но делают сноску: это было бы невозможно без серьезной подготовительной работы.

«С тех пор технологии неплохо продвинулись вперед. Мощность панелей разогнали в 2—2,5 раза, во столько же увеличилась и первоначальная эффективность, — рассуждает Александр Сенько. — Эти же выдают в среднем 260 Вт мощности, отдача со старта работы — 16,5%. На 2016 год стандартные цифры. Но устаревшими их все же назвать нельзя. Производитель дает 12 лет гарантии, плюс зафиксировано, что мощность за 25 лет не снизится ниже 80%».

Как добывают энергию?

Тем, кто в теме, вопрос может показаться наивным, но мы все же попросили Александра Сенько уделить минутку на лекцию по физике. Слушаем, конспектируем: «Фотоны падают на кремниевые пластины и передают свою энергию электронам. Электроны активируются и начинают генерировать ток. Панели объединяются в „стринги“ (линии) по 23 панели в каждой и начинают производить электроэнергию. Фотоэлектрические панели подключаются к инверторам, которые преобразуют постоянный ток в переменный, на один инвертор у нас подключено шесть „стрингов“.

Инвертор передает напряжение 0,4 кВ (киловольта), но 0,4 кВ — это очень низкое напряжение для того, чтобы передавать его в сеть, будут большие потери. Потому инверторы подключаются к трансформаторной подстанции, где уровень напряжения увеличивается с 0,4 кВ до 20 кВ. Всего же на территории парка размещается 11 трансформаторных подстанций мощностью 2 МВт каждая».

Так выглядит упрощенная схема: фотоэлектрическая панель подключается к инвертору, инвертор — к трансформаторной подстанции, трансформаторная подстанция — к закрытому распредустройству, потом к главному трансформатору и после этого уходит в сеть.

А чему там ломаться?

Солнечные панели — один из основных элементов всей системы, за ними нужен глаз да глаз. Даже одна сломанная ячейка грозит не только снижением выработки тока, но и пожаром.

Простого способа найти неисправную ячейку на панели нет. Как нам рассказали, в прошлом году, например, проводилась съемка с воздуха: так можно было оперативно обнаружить перегрев.

«Контролируем с помощью тепловизора. Он помогает быстро находить на огромных площадях „горячие точки“ (hotspots) — поврежденные элементы, которые могут перегреваться до 100—150°C. Они не только создают риск возгорания, но и работают как сопротивление: „пожирают“ ток исправных соседей. В итоге выработка всей цепочки панелей значительно падает».

Плюс постоянно ведется текущий технический контроль. Например, на определенном инверторе изменяют напряжение, а следом выдает себя и сбойный компонент. В таких случаях на место выезжают специалисты и смотрят те элементы, к которым они подключены.

«Есть две системы мониторинга: SCADA фотоэлектрического парка и SCADA системы выдачи мощности, — рассказывает Александр Сенько. — Первая контролирует генерацию постоянного и низкого переменного тока, отвечает за максимальную эффективность каждого солнечного модуля и мгновенно локализует неполадки. Вторая отслеживает работу высоковольтного оборудования подстанции и передачу энергии в сеть».

Как нас заверяют, внешние факторы редко влияют на работоспособность панелей. Но на случай неприятностей есть запчасти: панели, инверторы, кабели, монтажные столы, трансформаторы и системы безопасности. А что может случиться? Среди возможных ЧП называют термические повреждения панелей, скрытые дефекты, также конструкции панелей могут просесть, получить «травму» при покосе травы (но это редкость).

А как же обитатели брагинских лесов? Уверяют, медведи сюда не забредают, только дикие животные помельче. От гроз спасает заземление всего и вся: каждая опора и стойка работают по принципу громоотвода, панели соединены с металлом: если молния и попадет, все уйдет в землю. Дождь — не помеха, а вот град — существенный риск. По словам спикеров, пока инцидентов с ним не было. Хоть случаи серьезных осадков фиксировали: бывало, частицы льда доходили до размера с лесной орех.

Больше неудобств доставляют птицы, говорят эксперты. Из неочевидного — иногда они бросаются камнями. «Коллеги из обслуживающей организации рассказывали о таких случаях. То есть птицы действительно хватают камень, поднимают в небо, несут и бросают сверху. И вот: никто не виноват, а панель разбита», — говорит собеседник.

О второй угрозе с воздуха несложно догадаться: птицы могут загрязнить поверхности панелей, а те начнут нагреваться. Если дождей не предвидится, помет придется отмывать. Хотя чаще с уборкой справляется природа: помогают осадки и ветер. В округе нет загруженных трасс, активных заводов или колхозов, пыль с полей не поднимается, копоть тоже оседает. Потому в наших умеренно дождливых регионах панели очищаются естественным путем.

«У нас такая погода, что даже если панели загрязняются в сезон, то зимой снегом все счищается», — говорит Александр Кацуба. Александр Сенько добавляет: «Нет смысла чистить панель от снега зимой, если нет солнца, потому что генерация все равно не начнется. Плюс это достаточно трудоемкий процесс (на панелях образуется ледяная корка). Мы больше рискуем навредить, чем получить какую-то пользу».

«Самая низкая эффективность у нас — это январь-декабрь, потому что панель иногда закрыта снегом, а иногда просто нет солнца. Самое хорошее время для генерации — весенние месяцы, когда солнце уже достаточно активное, а температура воздуха достаточно низкая, так как с ростом температуры мощность, эффективность фотоэлектрических панелей, к сожалению, снижается».

Худшим сезоном за все время работы парка стала зима 2019-го, тогда за весь декабрь станция выработала меньше, чем за один день в июле. Не нам вам рассказывать: зимой в Беларуси с солнцем туговато.

«Если в декабре объем месячной генерации может составлять 100 тысяч кВт·ч, то в мае было больше 4 миллионов кВт·ч в месяц. Разница существенная», — поясняет эксперт.

Куда уходит энергия?

Неочевидный для обычного человека момент: оказывается, у электричества есть понятие «качества». То есть «сдавать» в общую сеть можно лишь отвечающую требованиям энергию. Это много различных параметров, которые регулярно проверяют с помощью лабораторий и специализированных приборов. На месте за этим следит локальное оборудование.

От парка вовне уходит линия из 22 опор, она приходит на ПС-110 кВ «Брагин», откуда энергия поступает в электрическую сеть РУП «Гомельэнерго». Часть ее распределяется на собственные базовые станции компании (такая возможность предусмотрена для владельца генерирующего источника законом). В данном случае речь идет о 280 базовых станциях в Гомельской области. Выйти за ее пределы нельзя из-за технических ограничений — для этого мощность парка должна быть выше 25 МВт. Есть и другие нюансы, связанные с энергетической инфраструктурой в целом.

Накапливать электроэнергию, как предлагал Илон Маск, смысла нет: это дорого, да и есть куда ее тратить сразу.

«Сейчас в энергосистеме идет максимальное потребление электричества, потому что работают предприятия, заводы, фабрики. И наш объект помогает преодолевать эти пики», — поясняет эксперт.

Один из плюсов таких парков — их можно размещать там, где требуется: рядом с городом, предприятием и так далее. Не нужно вкладываться в создание инфраструктуры, распределительной сети. Передавать энергию из одной области в другую, проводить модернизацию линий — это, говорит наш собеседник, достаточно дорого и ресурсоемко. К тому же чем больше «плечо», чем длиннее трасса, тем больше потерь по пути.

Что еще можно увидеть в солнечном парке? Есть «главный выключатель», после которого все идет на трансформатор, два отсека защиты с вакуумными выключателями. Тут и там разбросаны небольшие «домики» под замками, из которых доносится гудение (и это не пчелы). Куда-то можно зайти, на входе в другие висит натуральный засов, внутри же виднеются огромные медные компоненты — наверняка с очень высоким напряжением.

Электричества хватит всем?

По мнению Александра Сенько, энергопотребление в Беларуси будет только расти: «Мы прирастаем в новых сферах: те же электромобили. Планируется строительство дополнительных мощностей у АЭС. В моем понимании, вместе с ростом генерации растет и объем энергопотребления. Плюс зеленая энергетика актуализирует вопросы экологии: парк позволил сократить выбросы CO₂ на 60 000—100 000 тонн в год. Выше упоминалось о 280 базовых станциях, работающих на солнечной энергии. Большая часть автотранспорта A1 была заменена на „электрички“, компания устанавливает собственные зарядные станции — их около 40».

Звучали и планы разместить фотоэлектрические панели на крыше дата-центра, но пока окончательное решение не принято. Точно известно, что в этом году пять базовых станций компании будут оборудованы полностью автономной системой электроснабжения: фотоэлектрическими панелями и дизель-генераторами на периоды, когда солнца недостаточно. Как объясняют в компании, все это вписывается в стратегию ESG (Экологическое, социальное и корпоративное управление), которая понемногу становится общим требованием рынка, глобальным трендом.

Спецпроект подготовлен совместно с унитарным предприятием «А1», УНП 101528843.

Нравится читать Onlíner? Добавьте наши новости в «Основные источники» Google

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ga@onliner.by