Как индустрията да се подготви за зима без газ и електричество?

Анализ на екип от Atamiq

С наближаващия зимен сезон все повече индустриални предприятия започват да се притесняват, относно основната си ресурсна обезпеченост – наличието на електричество и газ за производствени нужди. Все повече предприятия предпочитат алтернативата собствена фотоволтаична централа. Слънчевата енергия може да се използва за генериране на електроенергия и топлина с широко индустриално приложение, включително обезсоляване на вода, преработка на нефт, обработка на храни, химическо производство и обработка на минерали и други. 

През 2021 Цената на електроенергията от вятърна енергия, произведена на сушата е намаляла с 15%, вятърна енергия, генерирана в морето с 13%, а слънчева фотоволтаична енергия с 13% в сравнение с 2020 г. Разходите за ВЕИ продължават да спада, въпреки нарастващите предизвикателства пред веригата за доставки и растящите цени на суровините. Към настоящия момент приблизителна стойност на инвестиция във фотоволтаична инсталация с капацитет от 1MWp е в порядък на 950 000 до 1 200 000 в зависимост от типа на изградената инсталация – наземна или покривна, дали е предвиден обем за съхранение на електроенергия, режим на консумация и други.

Разходите за производство на енергия от възобновяеми източници през 2021 г., публикувани от Международната агенция за възобновяема енергия (IRENA) през Юли, показват, че почти две трети или 163 гигавата (GW) новоинсталирани мощности от възобновяеми източници през 2021 г. са имали по-ниски разходи от най-евтината в света опция за захранване с въглища през 2021 г. Г-20. Според направени изчисления, възобновяемата енергия, добавена през 2021 г., спестява около 55 милиарда щатски долара от глобалните разходи за производство на енергия през 2022 г. 

Индустриалните предприятия все още са най-големият потребител на енергия и както повечето от нас знаят, 74% от промишлената енергия е под формата на топлина, предимно технологична пара. Парата, произведена от слънчева енергия е до голяма степен неизследван, но обещаващ начин за намаляване на емисиите. Докато фотоволтаичните (PV) панели, които преобразуват слънчевата светлина в електричество, са по-често срещани, топлинните решения са това, което е необходимо, за да се отговори на нарастващото търсене на топлина в индустрията.

ВЕИ ИНСТАЛАЦИИ ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА ПАРА

Използването на соларна енергия за производство на промишлена пара далеч не е новост. Едни от най-големите заводи в света вече използват слънчева пара. С развитието на технологиите в индустрията се прилагат и няколко по-различни решения.  Един такъв пример е производството на пара от парникова система.

Слънчевите топлинни системи използват големи огледала, за да фокусират слънчевата светлина върху тръби, съдържащи вода. Обикновено те се поставят навън, което ги излага на елементите и ги прави уязвими на силни ветрови натоварвания и все по-често срещани екстремни метеорологични явления.

В парниковата система огледалата фокусират слънчевата светлина, за да засилят нейната топлина и да произвеждат пара при високите температури, необходими за индустрията. Друго ключово предимство е способността да се съхранява топлината с помощта на просто, доказано съхранение на топлинна енергия, за да се доставя пара 24 часа на ден, точно като конвенционална инсталация за изкопаеми горива. С правилната технология слънчевата топлина може да бъде надежден, ефективен и евтин източник на енергия за промишлено производство на пара.

Друг пример са соларните термални колектори

Слънчевите топлинни системи са много подходящи за генериране на топлина при температура до 150°C, използвана в промишлените процеси. Повечето соларни приложения са все още в относително малък мащаб и до голяма степен от експериментален характер. Но въпреки това, към днешна дата вече има добре известни приложения на слънчева топлинна енергия в пивоварни, минно дело, селско стопанство или текстилния сектор. 

В пивоварните например за да се оптимизира процеса на варене и за активиране на интегриране на слънчева топлина, са разработени нови топлообменници за каша. Вместо пара, която обикновено се използва за нагряване на каша вече е възможно да се използва топла вода от инсталации за термална слънчева енергия. Кашата се пасира при температура от около 60 до 78°C. Слънчевата енергия може да осигури тези температури толкова дълго, в зависимост от възможностите на интегрираните процеси. Такъв тип инсталация откриваме в пивоварна в Австрия. 

В текстилната промишленост предварително загрятата вода се съхранява в резервоар и след това се нагрява до около 100 °C, за да се получи пара за боядисване на текстил. Една от най-големите инсталации от този тип се намира в Китай и е въведена в експлоатация още през 2007г.  

Далеч по-разпространено в последните години са фотоволтаичните централи (ФЕЦ), които произвеждат електрическа енергия за нуждите на производствените процеси. Слънчевата енергия се очаква да бъде гръбнакът на електрическа система, гарантираща на индустриалните предприятия достъпно, сигурно и чисто електричество.

ВИДОВЕ ФОТОВОЛТАИЧНИ ИНСТАЛАЦИИ  

Основната величина, която трябва да предвидят предприятията е инсталираната мощност, която е необходима за подсигуряване на безпроблемна експлоатация на предприятието.  В зависимост от нуждите на МСП са се обособили следните основни типове соларни инсталации: 

Мрежови
Мрежовите инсталации са ФЕЦ, които освен за собствено потребление произвеждат електроенергия и за продажба. Този тип централи функционират не използват акумулаторен блок и нямат вариант за съхранение на електричество.

Хибридни

Хибридните централи са идеалното решение за офис сгради и малки и средни предприятия (МСП). Този тип централи използват произведената от ФЕЦ електроенергия паралелно с електроенергия от друг източник. Дава възможност за превключване между отделните източници на електроенергия, чрез автоматизирана система за управление.

Автономни

Островните ФЕЦ са автономни и най-често биват използвани в отдалечени райони – аварийни системи, отдалечени помпени станции, пречиствателни станции, системи за охрана и мониторинг.

В зависимост от начина на монтаж, инсталираните ФЕЦ могат да бъдат съответно покривни или наземни. В най-честите случаи разположението на панелите и при двата типа инсталации е с южно изложение за да се гарантират най-добри показатели на производството на енергия.

При наземните инсталации има нужда от изграждане на поддържаща конструкция, което включва изграждане на бетонови стъпки, докато при покривните инсталации закрепването се извършва чрез метални скоби. За гарантиране на ветрово и снегово натоварване се предвиждат баластни тежести при покривни инсталации и анкериране посредством скоби за наземните инсталации.

Най-общо можем да приемем следните приблизителни стойности за необходимата площ за изграждане на ФЕЦ:

• Наземна инсталация –  за 100kW инсталирана мощност трябва да бъдат предвидени около 1000 кв.м
• Покривна инсталация – за 100kW инсталирана мощност трябва да бъдат предвидени средно 800 до 1000 кв.м

Данните са ориентировъчни и зависят от спецификата на предвидения терен – дали е равен, какво е изложението, наклона, типа на конструкцията и т.н.

ФИНАНСИРАНЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯ

Има няколко типа финансиране, както и различни видове финансови инструменти, които могат да бъдат използвани за изграждане на ФЕЦ  в МСП.

• Собствена инвестиция
  Собствената инвестиция, чрез капиталови разходи (CAPEX), в проект за изграждане на фотоволтаична инсталация става, чрез предварително плащане на общите разходи, необходими за притежаване и управление на системата.. Решенията за собствена инвестиция могат да служат като индикатори по отношение на дългосрочните цели на компанията и повишаване на ESG рейтинга на компанията. Паралелно с инвестицията се очаква и рационализиране на оперативни разходи, защото не е нужно да се чака за финансиране и участие от трета страна.
  
  
• ЕСКО финансиране
  ЕСКО финансирането е доказал се бизнес модел, който включва  цялостно изграждане на фотоволтаични инсталации на основата на оптимизация на енергийните разходи на МСП, като ЕСКО компанията поема инвестиционните разходи и гарантираното изплащане, чрез спестявания. Този тип проекти преминават през строго индивидуален анализ на дейността на предприятието, проектиране и последващо изграждане и въвеждане в експлоатация на ФЕЦ.
  
  
• Банково финансиране
  Банките в България предлагат разнообразни програми, но най-често финансиранията са за изграждане на фотоволтаична инсталация с мощност до 2 MW и финансиране до 2 млн. Лева. Предлага се още облекчени условия за самоучастие на МСП и дълъг срок на изплащане. Освен с капиталово кредитиране банковия сектор предоставя възможност за избор на консултантски и инженерингови компании, одобрени от съответната финансова институция. По този начин добавената стойност за бизнеса става още по-висока. 
  
  
• Грантово финансиране
  В рамките на „Плана за възстановяване и устойчивост“ бизнесът може да се възползва от различни финансови инструменти. За енергийна ефективност се предвиждат възможности в общ размер на 235 млн. Лв.  Индикативния срок за отваряне на грантовото финансиране е четвъртото тримесечие на 2022 г. Очаква се финансирането да обхваща проекти за изграждане на ФЕЦ от ВЕИ за собствено потребление до 1MW, в комбинация със съоръжение за съхранение на произведената електроенергия.

От грантовото финансиране ще имат възможност да се възползват малки и средни предприятия (МСП), като допустими за финансиране ще бъдат разходи за закупуване на оборудване за изграждане на соларната инсталация, консултантски услуги, разходи за възнаграждения, разходи за придобиване и др. Процента на безвъзмездна помощ се предвижда да бъде минимум 50%.