Основным поставщиком горячей воды являются централизованные или локальные тепловые сети, отпускавшие воду населению в 2008 г. в разных регионах по цене 0,5 - 0,65 руб./м3 (1,1 - 1,5 EURO/м3). Основ­ными производителями горячей воды являются ТЭЦ и котельные на органическом топливе. По оценкам авторов, в ближайшие годы в Рос­сии следует ожидать как минимум двукратного повышения цен на топ­ливо, в результате которого цены на горячее водоснабжение могут воз­расти до 1,0 - 1,3 руб./м3и более. Исходя из этого, за пороговое значе­ние экономической эффективности горячего водоснабжения на базе СК принята себестоимость горячей воды 1,3 руб./м или 3 EURO/м*.

В регионах с хорошей солнечной обеспеченностью на 1 ма оптималь­но ориентированной к солнцу поверхности СК попадает за год до 1500 — 1600 кВт ■ ч солнечной энергии. При этих условиях современная систе­ма водонагрева на базе СК площадью 1 мгс к. п.д. 70 — 75% позволяет получить в год до 14 - 15 м3 воды с температурой до 70 - 80 . При капи­тальных и эксплуатационных затратах 500 EURO на 1кВт*пик уста­новленной мощности и 0,005 EURO/кВт’Ч соответственно, и при сро­ке службы системы солнечного горячего водонагрева на базе СК 20 лет, средняя за ресурсный период себестоимость выработанной тепловой энергии составит около 2,1 - 2,3 EURO/м3 воды, или 90 - 100 руб./м3.

Таким образом, производственный потенциал горячего водоснабжения реализуется на базе современных СК с гарантированной экономичес­кой эффективностью для регионов с плотностью солнечной энергии свыше 1100 кВт * ч/год (на широте городов Орла, Тамбова и южнее).

В летний сезон в регионах с указанной солнечной обеспеченностью на 1 м2 оптимально ориентированной к солнцу поверхности СК попада­ет за сутки 5 - 5,8 кВт*ч солнечной энергии, и при к. п.д. 70% совре­менная система водонагрева на базе СК площадью 1 м2 позволяет полу­чить 50 - 60 литров воды с температурой около 75й,

Наиболее экономичным и удобным местом размещения солнечных установок с технологической точки зрения являются крыши зданий и хозяйственных построек.

Как показывает мировой опыт, юридически и технологически обес­печить массовое внедрение солнечных энергоустановок возможно преж­де всего на вновь строящихся зданиях, если принять для этого соответ­ствующие нормативно-правовые акты для строительных организаций. С учетом высокой стоимости строительства в России, оснащение зданий системами солнечного горячего водоснабжения приводит, по нашим оценкам, лишь к незначительному удорожанию строительства. Но при этом их использование является значительным резервом экономии энер­гии. Суммарный эффект этой экономии может быть оценен исходя из энергетических затрат на производство горячей воды, составляющих до 50% потребляемой электроэнергии только в быту. К примеру, доля бы­тового электропотребления в Краснодарском крае и в Астраханской об­ласти составляет 20 - 25%, то есть экономия электроэнергии в этих субъектах РФ за счет применения СК может достигать 10% и более.

По оценкам авторов, в ближайшие годы оснащение вновь строя щ их - ся и, тем более, эксплуатируемых городских многоэтажных жилых зданий системами солнечного как электро-, так и теплоснабжения, мо­жет оказаться нормативно и финансово не обеспеченным, технологи­чески не осуществимым и экономически не выгодным.

Поэтому в современной России солнечное тепло - и электроснабжение представляется технологически и экономически целесообразным и фи­нансово возможным лишь при условии полного или частичного бюджет­ного финансирования, прежде всего, для строящихся зданий обществен­ного пользования: детских садов (на 12 тысяч мест), школ, высших и средних учебных заведений (на 40 тысяч ученических мест), больниц (8400 коек), поликлиник (на 30 - 36 тысяч посетителей в сутки) [62], административных, культурно-бытовых и спортивных сооружений, го­стиниц и ресторанов (на 130 тыс. чел,), вокзалов, аэропортов, а также малоэтажных промышленных застроек, рассчитанных на общую чис­ленность пользователей солнечного водонагрева около 250 - 350 тыс. чел./год, или до 1,5 - 2,5 млн. человек к 2020 г.

Полезная площадь таких строений в России, осуществляемых за счет государственного и муниципального финансирования, составляла в 2006 г. около 10% от общей площади построенных зданий (76 млн. м2) [62], или около 3,8 млн. м2 с учетом, что лишь около 50% строительства приходит­ся на регионы с достаточной для практического использования солнечной инсоляцией. В предположении средней 3 - 4-этажности зданий, общая площадь крыш, вновь вводимых ежегодно зданий административного и общественного пользования, составляет в России, по оценкам авторов, око­ло 1 млн. м4/год, что более чем достаточно для размещения требуемого количества СК (из расчета 1 м2/чел. в соответствии с нормативом [9]).

С учетом имеющихся административных и финансовых ресурсов зна­чительным резервом наращивания мощностей горячего солнечного во­доснабжения в России является, на наш взгляд, здания, занимаемые органами государственной, муниципальной власти и местного самоуп­равления, численность сотрудников которых на 2006 г. составляла около 1.6 млн. чел. [62], и постоянно растет примерно на 5% в год за последние 6-8 лет. Требуемая мощность СК для этой категории пользо­вателей может составить к 2020 г. до 1 - 1,2 млн. м2.

Перспективы использования солнечного горячего водоснабжения в имеющемся жилом фонде могут быть связаны, по мнению авторов, в основном с жильем, во-первых, находящимся в государственной и му­ниципальной собственности (где в 2006 г. проживало около 20% населе­ния [62]), и, во-вторых, находящимся в ветхом и аварийном фонде, под­лежащем обязательному ремонту или замене (около 3,2% от всего жи­лищного фонда в 2005 - 2007 гг. [62], [63]). В данном предположении потребный потенциал горячего водоснабжения населения России в жи­лищном фонде с учетом обеспеченности регионов достаточными солнеч­ными ресурсами (около 50% населения РФ) не превышает, по нашим оценкам, 500 - 600 тыс, чел./год, или 5-6 млн. человек до 2020 г.

Общая площадь крыш, считающихся плоскими горизонтальными в жилом секторе городов РФ, определялась по данным Федеральной службы статистики [62] о количестве городских жителей, о жилой пло­щади, приходящейся на одного жителя города и приблизительной сред­ней этажности зданий в городах.

Площадь крыш промышленных, административных и обществен­ных построек определялась исходя из численности работающих в них сотрудников и средних нормативов площади производственных поме­щений на одного работающего.

При расчетах производственного потенциала тепловой солнечной энергии к. п.д. систем горячего водонагрева, в соответствии с рекомен­дациями работы [9], принимался равным 70%, а общая площадь теп­ловых солнечных коллекторов определялась из расчета 1 м2 коллекто­ра на одного человека.

Суммарная площадь крыш и хозяйственных строений в сельской ме­стности, технологически и экономически подходящих для установки СК и ФЭУ, определялась в настоящей работе по данным Федеральной служ­бы статистики РФ [62], исходя из следующих допущений:

1) установка СК и ФЭУ энергетически оправдана на поверхностях, экспонированных в южном н юго-западном направлениях;

2) большинство малоэтажных строений имеют двухскатные крыши с покатостью 30 - 40°;

3) ориентация сельских строений по направлениям горизонта равно­вероятна. В результате, пригодными для установки СК и ФЭУ оказыва­ются не более 25% площадей крыш новых строений;

4) из-за низкой платежеспособности сельских российских хозяйств л населения в ближайшие годы допустимо оснащение солнечными энергоустановками не более 5% уже построенных домов и хозяйствен­ных построек, находящихся в пользовании около 1,9 млн, человек, что составляет около 5% сельского населения России.

Производственный потенциал потенциальных пользователей сол­нечного горячего водоснабжения во вновь строящемся жилом и хозяй­ственном секторе сел субъектов РФ с соответствующими гелиоклима - тпческими условиями определялся по данным Федеральной службы статистики [62], исходя из численности сельского населения (38 млн. чел. на 2006 г. [62]) и объемов строительства (около 150 тыс. чел.), а соответствующая площадь крыш построек сельскохозяйственного назна- -евия определялась исходя из поголовья и нормативов содержания ско­та. а также объемов заготавливаемой продукции растениеводства [62].

Весьма перспективным с технологической и экономической точек зрения представляется использование солнечных энергоисточников для тепло - и электроснабжения в дачном и коттеджном строительстве, гхватывающем, по нашим оценкам, до 5% россиян (около 3,5 млн. чел, в регионах с достаточным солнечным потенциалом).

И наконец, экономически перспективным является использование солнечного энергоснабжения подавляющей части российских санато­риев, пансионатов и баз отдыха (вместимостью около 400 тыс. койко­ве'5'). детских лагерей (свыше 100 тыс. койко-мест), туристических центров и кемпингов, суммарная вместимость которых в России состав­ляет около 600 тыс, койко-мест, более 400 тыс. из которых расположе­ны в зонах высокого солнечного потенциала.

Суммарная площадь кр. ь,ин только вновь ежегодно строящихся и ремонтируемых зданий для всех категорий указанных выше пользова­телей солнечной энергии, подходящих для установки солнечного энер­гетического оборудования (СК и ФЭУ), составляет, по оценкам авто­ров, не менее 3,5 млн. М". Таким образом, к 2020 г. суммарные террито -

рнальные и ресурсные возможности внедрения солнечных установок в. Ройсии составят не менее 35 — 40 млн. мг.

Производственному потенциалу солнечной энергии только для горяче­го водоснабжения в России соответствует, по оценкам авторов, площадь солнечных коллекторов от 11,6 до 14 млн. ма, обеспечивающих горячим водоснабжением до 12 - 14 млн. россиян с экономией до 1,4 - 1,7 млн. тонн условного топлива в год (около 0,5% от суммарного потребления энерго­носителей в России в настоящее время). При этом, как следует из настоя­щей работы, в отдельных регионах РФ (Краснодарский край. Астраханс­кая область) производственный потенциал солнечного теплоснабжения может оказаться существенно бояьше чем средний по России.