Когда речь заходит о солнечной энергетике в российских городах, фасадные солнечные электростанции до сих пор часто воспринимаются как эксперимент — интересный, но не вполне практичный.
Их обсуждают в контексте архитектуры, дизайна или отдельных пилотных проектов, но редко — как полноценный элемент городской энергетики.
Исследование, проведённое специалистами Уральского федерального университета, позволило взглянуть на этот вопрос иначе — через реальные измерения, а не ожидания.
Что именно изучалось в эксперименте?
В основе работы лежал не расчётный сценарий, а фактическая эксплуатация фасадной солнечной электростанции, установленной на 13-этажном здании в Екатеринбурге.
В ходе исследования:
- анализировалась выработка электроэнергии в течение года,
- учитывались сезонные и климатические факторы,
- оценивался коэффициент использования установленной мощности (КИУМ),
- проводилось сравнение с промышленными солнечными электростанциями региона.
Это позволило ответить на главный вопрос:
можно ли рассматривать фасадную СЭС как работающий элемент энергосистемы здания в российских условиях.
Основной результат: фасад работает
Один из ключевых выводов исследования: фасадные солнечные электростанции
- не являются универсальной заменой традиционных источников энергии,
- но способны давать измеримый и стабильный вклад в энергоснабжение объекта.
По данным эксперимента, фасадная СЭС может покрывать до 20% потребностей здания.
Речь идёт именно о дополнении к существующей системе энергоснабжения.
Почему климат России не стал ограничением?
Распространённое представление о том, что климат России делает солнечную энергетику неэффективной, в ходе эксперимента не подтвердилось.
Исследование показало:
- среднегодовой КИУМ фасадной СЭС в уральском климате составил 8,8%, что соответствует практике эксплуатации солнечных электростанций в условиях городской застройки,
- значение сопоставимо с показателями промышленных СЭС региона,
- данные близки к значениям ряда европейских стран.
Таким образом, география сама по себе не исключает возможность использования фасадных солнечных электростанций в российских городах.
Почему фасад особенно важен именно для мегаполисов?
Городская среда накладывает ограничения, с которыми кровельные решения сталкиваются всё чаще:
- ограниченная площадь крыш,
- сложная геометрия зданий,
- затенение от соседних объектов,
- архитектурные требования.
Фасадные солнечные электростанции в этом контексте:
- расширяют доступную площадь генерации,
- позволяют распределить источники энергии по вертикали,
- дополняют кровельные системы, а не конкурируют с ними.
Что мешает массовому внедрению сегодня?
Среди факторов, которые сдерживают широкое распространение фасадных СЭС:
- необходимость индивидуального проектирования,
- зависимость от ориентации здания и окружения,
- отсутствие типовых подходов и стандартов.
Однако эти ограничения носят инженерный, а не принципиальный характер — и могут снижаться по мере накопления практики.
Эксперимент УрФУ не доказывает, что фасадные солнечные электростанции — универсальное решение для всех зданий.
Но он показывает: это рабочий инструмент, который может стать частью энергетики российских городов — при осознанном и аккуратном внедрении, основанном на данных, а не на стереотипах.
Источник:
Велькин В. И., Немихин Ю. Е., Щеклеин С. Е., Матвеев А. В.
Исследование эффективности фасадных солнечных электростанций для широкого внедрения в мегаполисах России.
Кафедра атомных станций и возобновляемых источников энергии, Уральский федеральный университет.