Светлана Ромашкина, Vласть, фотографии Эдуарда Капрова
Правительство Израиля работает над тем, чтобы к 2020 году производство возобновляемой энергии в стране составило 10% от общего объема. Разработан «Альтернативный нефтяной план», который должен уменьшить зависимость страны от нефти (причины тут как политические, так и экономические). Кроме того, существует «План сокращения выбросов парниковых газов», в который входит экономия потребления электроэнергии, введение налогообложения для содействия сокращению выбросов парниковых газов, особенно это касается автомобилей. Большую роль в осуществлении этих планов занимает «зеленая» энергетика.
В Израиле есть несколько программ поддержки стартапов в области промышленных исследований и разработок, ежегодно на них тратится около 300 миллионов долларов США. В стране сейчас около 200 компаний работают в сфере возобновляемых источников энергии, примерно 30% из них являются стартапами, которые поддерживаются государством. Одна из таких компаний — Solar Edge. Она находится в городе Герцлия, который часто называют израильской «Силиконовой долиной» — здесь, в индустриальной зоне, расположены офисы крупнейших мировых компаний. Мы приехали в Израиль как раз после нашумевшей покупки Mobileye американской компанией Intel за рекордные $15,3 млрд. Эта сделка тревожит умы всех, например, наш таксист увлеченно рассказывает о том, что работники бывшей израильской компании получат огромные выплаты — около 1,2 миллиарда долларов. Кажется, что сделка с Intel подстегивает всех работать еще больше. Solar Edge находится в высотке, недалеко от небоскреба Intel, hi-tech зона выглядит не как заводы, а как даунтаун.
По словам Элезара Коэна, израильского комиссара на выставке ЭКСПО-2017, практически в каждом крупном городе Израиля есть одна подобная hi-tech зона:
— Для нас высокая технология — двигатель экономики. Нам удалось добиться этого благодаря инвестициям в кадры. Это помогло превратить нашу страну в одну из ведущих в hi-tech области. Одна из тематик, которую мы собираемся представить на выставке в Астане – технологии, которые уже внедряются по всему миру. Нам интересно представить те технологии, которым мы могли бы найти применение совместно с казахстанскими партнерами. Несмотря на то, что по своему формату выставка открыта и предназначена для широкой публики, для посещения семей, мы бы хотели придать этому и профессиональный ракурс тоже. Одна из инициатив, которую мы хотим представить, это различные hi-tech новинки в области возобновляемой энергии.
Компания Solar Edge была основана в Израиле в 2006 году, ей также на первоначальном этапе помогало государство. Дания Голан, директор по маркетингу Solar Edge, акцентирует внимание на том, что их разработка не является инновацией (в отличие от Казахстана это слово в Израиле практически не произносится), они усовершенствовали уже существующую систему получения солнечной энергии — улучшили преобразователь.
Дания коротко рассказывает о принципе работы солнечных панелей: «Не многие знают, но свою Нобелевскую премию Альберт Эйнштейн получил именно за открытие эффекта превращения света в электрическую энергию (за открытие закона фотоэлектрического эффекта - прим. V). Когда солнечный свет попадает на силиконовые пластины, а силикон, как известно, готовится из песка, то это создает электроды, которые потом превращаются в ток. Силикон практически не устаревает, электричество можно производить бесконечно. Преобразователь, который мы производим, либо подключается к общей электросистеме, если в доме такая существует, если ее нет, то эти преобразователи устанавливаются отдельно».
Преимущество солнечной энергии в том, что ее запасы бесконечны. Если рост запросов потребности в энергии составляет 2,5%, то рост возможностей так называемой «зеленой» энергии — 17,5%.
Инвертор-преобразователь является «мозгом» всей этой системы и в состоянии использовать дневной свет и аккумулировать его в специальные батареи, чтобы человек мог использовать энергию вечером, когда вернется домой с работы. Солнечные батареи могут быть расставлены на маленьких и больших площадях, все зависит от потребностей.
До появления компании Solar Edge существовал один вид преобразователей. Энергия, которую адаптор мог произвести, зависела от мощностей самой слабой солнечной батареи. Если к ней была подключена батарея посильнее, то все равно, электричество, которое получали на выходе, соответствовало тому, что можно было получить от более слабых панелей.
«Задача электронного оборудования состоит в том, чтобы обеспечить максимальное производство энергии от каждой батареи, и чтобы ни одна из них не зависела от более слабой или более сильной, — рассказывает Дания Голан. — Мы подключаем передатчик оптимизации к каждой батарее, чтобы убедиться, что она производит максимальное количество энергии. Электронные датчики, установленные на каждой батарее, на каждой панели, позволяют нам отслеживать в режиме реального времени, что происходит на каждом участке: мы можем отследить, где что сломалось. На экране компьютера высвечивается каждая батарея отдельно, они все пронумерованы, не нужно ничего искать, вы сразу можете добраться до дефекта и устранить его. Еще одно преимущество нашей системы в том, что поскольку каждая батарея функционирует автономно, мы можем расположить батареи под разным углом по отношению к солнечному свету. Одни батареи могут быть в тени, другие под солнцем. В то время как раньше нужно было, чтобы все плато располагалось под одинаковым градусом».
Solar Edge гордится своим мощным присутствием на рынке США – каждый третий дом из тех, в которых используют солнечную энергию, стоит преобразователь Solar Edge. Он предназначен для работы на 20-25 лет, по словам производителей, окупается установка за 7 лет.
Климатические особенности стран не имеют значения для солнечных панелей — солнце светит одинаково всем. Главное, разобраться с вольтажом и чтобы страна была готова развивать солнечную энергетику. К примеру, сейчас лидером в использовании солнечной энергии является Германия, неплохо шли дела в Великобритании — пока была поддержка со стороны государства. Как только она прекратилась, рынок солнечной энергетики там сократился до 20%.
Поэтому здесь важна целенаправленная государственная поддержка. Например, в Израиле это работает так: к примеру, при помощи солнечной энергии вы производите X киловатт, а вам требуется больше. Платите вы только за дополнительные киловатты, которые вам не хватает. Но есть так называемая система получения очков: вы можете летом киловатты аккумулировать, и использовать их зимой. То есть вы не платите за ту электроэнергию, которую производите сами.
«Новые рынки зарождаются благодаря направлению, которое задает правительство, если регулятор решает, что это приоритетное направление, как например, произошло в Германии, тогда государство начинает спонсировать, поддерживать производителей возобновляемых видов энергии, — говорит Дания. — Например, платить им чуть больше за производство такой энергии, чтобы создать этот рынок. Но это решение, прежде всего, политическое. Такая государственная политика создает целый рынок рабочих мест в индустрии».
Еще одна израильская компания, занимающаяся солнечной энергией, Brenmiller Energy находится в пустыне Негев. Первый филиал фирмы открылся еще в США, и она занималась приемом солнечной энергии через зеркала. Сотрудники компании выстроили специальные станции по приему солнечной энергии объемом более 500 мегаватт. А в 2012 году открылась компания Brenmiller Energy.
Гидеон Шариер, директор компании по развитию бизнеса, рассказывает, что им удалось разработать две основные технологии. Первая — прием солнечной энергии от зеркал, вторая – накапливание и сохранение энергии:
— Все, что существует в природе вокруг нас, мы собираем словно в термос, и стараемся это сохранить и использовать для наших целей, чтобы производить электричество или для использования в промышленности. Мы работаем в очень гибких условиях. Мы можем взять тепло от солнца днем и производить электричество ночью. Брать энергию от солнца, когда она есть, и использовать ее, когда это необходимо. Технологии позволяют преобразовать солнечную энергию в электричество, тепло и горячую воду.
Система производства электроэнергии комплексная — помимо солнца, в ней может быть использован природный газ и вторсырье (мусор).
Внешне система эта выглядит как «летящее поле» — зеркала установлены на высоте 60 см над землей, что удобно — к примеру, поля, на которых есть такие установки, можно использовать для сельскохозяйственных нужд. Установка эта создана, прежде всего, для промышленного использования. Для того, чтобы собрать станцию мощностью в 500 ватт, нужно около 300 человек, затем 20-30 операторов должны следить за ее работой. Похожие установки работают в США еще с 80-х годов. Особенность разработки от Brenmiller Energy состоит в сохранении полученной энергии.
— Солнечная энергия сосредоточена при температуре 500 градусов, потом ее переводят в пар, пар вводят в турбину, и выходит электричество, — объясняет Гидеон. — Когда электричество нам не нужно, мы собираем ее в аккумулятор и на следующем этапе, когда энергии недостаточно, мы используем аккумулированную энергию.
В Brenmiller Energy старались не распространяться на предмет того, как все же сохраняется энергия, полученная от солнца, отметив, что система аккумуляции – «зеленая», дружественная к окружающей среде, и что «используются разбитые камни». В течение одного дня можно трижды заряжать и трижды освобождать аккумулятор, система сохраняет тепло, но не сохраняет электричество. В течение дня потеря солнечной энергии при аккумуляции составляет 5%. Срок окупаемости таких установок 3-4 года.
Brenmiller Energy завершил работу над этой разработкой год назад, и сейчас занимается проектом в Израиле, стоимость которого оценивается в $100 млн — в нем будет использоваться солнечная энергия и газ. В Израиле нет нефти, но есть газ в месторождении под названием «Левиафан» — его добыча начнется в 2019 году.
Конечно, пока мало шансов, что Казахстан, который использует свои природные ресурсы, заинтересуются этими технологиями. Для нас солнечная энергия должна быть дешевле нефти и газа, и в Израиле это прекрасно понимают, но тем не менее, говорят: «До встречи на ЭКСПО».