В октябре 2018 года стартовал проект Программы приграничного сотрудничества "Карелия" КА5043 "Зеленые решения для природоохранных территорий".

Особо охраняемые природоохранные территории (ООПТ) в Карелии и Финляндии находятся, как правило, в удалении от крупных городов и поселений, поэтому снабжение теплом и электричеством,  а также  сбор и утилизация мусора, являются важной общей проблемой ООПТ по обе стороны границы. С другой стороны, очевидно, что для обеспечения генерации тепла и электричества нельзя повышать нагрузку на природу путем сжигания ископаемого топлива (дизель, бензин, природный газ или уголь).

Общая идея проекта «Зеленые решения для природоохранных территорий»  – это внедрение современных «зеленых» технологий на объектах инфраструктуры ООПТ (гостевые дома, визит-центры, офисные здания, кафе и т.д.):

• использование солнечных станций для выработки электричества, как основного, так и резервного;
• использование тепловых насосов для обогрева помещений;
• строительные проекты для новых объектов (гостевых домов) с учетом современных требования энергосбережения и энергоэффективности;
• применение раздельного сбора отходов, грамотная утилизация и использование отходов как ценного сырья.

В реализации проекта участвуют следующие организации - партнеры из Карелии и Финляндии:

1. Ведущий партнер проекта - Автономная некоммерческая организация Центр энергетической эффективности (АНО ЦЭЭ)  - неправительственная организация, главными целями работы которой является подготовка и реализация международных проектов, привлечение финансирования, грантов и инвестиций в Республику Карелия. 
2. Metsähallitus (Государственное лесное предприятие) - оказывает услуги различным организациям сектора природных ресурсов, от физических лиц до крупных компаний. Его деятельность основана на грамотном использовании государственных земель и водных объектов. Parks & Wildlife Finland (ранее Natural Heritage Services) - подразделение государственного предприятия Metsähallitus. Parks & Wildlife Finland отвечает за управление государственными услугами, такими как: сохранение природы, инфраструктура и услуги для отдыха на природе,  услуги для охотников и рыболовов, планирование управления природоохранными зонами. Metsähallitus ведет деятельность по защите и управлению биологическими видами, их средой обитания и культурным наследием в государственных природоохранных зонах и оказывает услуги по организации отдыха на природе пешим туристам, охотникам и рыбакам, а также выдает разрешения на использование земли. 
3. ФГБУ "Национальный парк "Водлозерский"
4. ФГБУ «Государственный заповедник «Кивач»
5. ФГБУ "Государственный природный заповедник «Костомукшский»
6. Oulun Energia OY  - одна из передовых компаний Финляндии в сфере развития и внедрения зеленых энергетических решений.  Передача ноу-хау, тренинга и консультирование ООПТ - основные задачи Oulun Energia OY в ходе реализации проекта.

Зачем нам финские партнеры?

В Карелии сегодня не так много примеров использования альтернативной энергии. В частности, использование солнечных батарей и тепловых насосов - редкое явление, достаточно крупные объекты альтернативного энергоснабжения есть только в Петрозаводске и его пригородах.  Финские ноу-хау действительно необходимы для реализации проекта, поскольку в Финляндии гораздо больше примеров использования технологий, связанных с  альтернативными источниками энергии, сбора и утилизации мусора на территориях ООПТ. Таким образом, в рамках проекта должен произойти обмен опытом в ходе отбора подходящих технологий и методов тепло- и энергоснабжения во время работы над пилотными объектами проекта. Пилотные объекты, над которыми партнеры будут работать совместно, могут быть использованы для демонстрации лучших практик другим ООПТ в России и Финляндии.

Исходя из основной цели проекта - обеспечить комфортное и безопасное пребывание гостей и сотрудников на территориях ООПТ Карелии и Финляндии, с мая по сентябрь 2019 года было сделано довольно много "пилотных" инфраструктурных проектов.  На самом деле пилотные проекты заключались в том, что в ООПТ были выбраны несколько объектов, нуждающихся в электроснабжении и тепловой энергии, закуплено, установлено и запущено в эксплуатацию оборудование солнечных электростанций и тепловых насосов.
Характерно то, что на территории НП "Водлозерский" и ГПЗ "Кивач" объекты отличались по потребностям - в Водлозерском национальном парке требовались автономные системы электроснабжения (нет вообще линий электропередач), а в заповеднике "Кивач" была необходима была "гибридная система", позволяющая обеспечить электричеством дорогое оборудование метеостанции в моменты отключения сетевого электричества, что происходило и происходит довольно часто, почти ежедневно. Использование разных подходов к электроснабжению позволило раширить спектр используемого оборудования для солнечных электрических станций (СЭС), что сейчас дает проекту возможность продемонстрировать различные варианты использования солнечной энергии для выработки электричества.

Справка: Что такое сетевая, автономная и гибридная солнечная электростанция?

1.Сетевая электростанция непосредственно питает электричеством объект пока есть солнечная энергия. В случае отсутствия потребителей (т. е. когда все приборы или часть их отключены), СЭС позволяет отдавать избытки электричества непосредственно в центральную эл. сеть, т. е. продавать избытки электричества компаниям поставщикам электроэнергии. Аккумуляторы не требуются.

2. Автономная электростанция позволяет использовать солнечную энергию, подавая нагрузку в сеть дома / квартиры и т.п., а также накапливать электроэнергию в аккумуляторах для использования ее в отсутствие солнца.

3. Гибридная станция совмещает в себе сетевую и автономную электростанции. Как правило,она имеет значительно большие возможности и может работать и как сетевая, и как автономная, но может также работать в режиме подмешивания электричества в сеть. Например: если на объекте требуется мощность 3 кВт, но при этом солнечной энергии вырабатывается не более 0,5 квт, то инвертор получает 0,5 квт от солнечных модулей / панелей, а недостающие 2,5 квт добавляет из центральной сети.

Пилотные проекты в НП "Водлозерский"

1. Солнечные электростанции на кордонах Новгуда и Охтома 

На кордонах Новгуда и Охтома (см. карту слева) были установлены и уже работают автономные солнечные электростанции с одинаковым набором оборудования. Станции расчитаны так, что во время светового дня они должны полностью обеспечить электроэнергией кордоны (освещение, связь, электрочайник, зарядка телефонов, питание компьтеров и т.д.). Кроме того СЭС подключены к бензиновым генераторам, так что в случае полной разрядки аккумуляторов (в ночное время), можно использовать генератор как резервный источник электричества,  а не основной как было раньше.

Состав оборудования СЭС на кордонах:
 - 8 панелей х 250 Вт (поликристаллические, последовательное соединение)
 - 6 АКБ по 200 А*ч, общая емкость 1200 А*ч
 - Инвертор SILA 3000 Вт х24 В
 

Эффективность:
При полной нагрузке (3 кВт) СЭС могут автономно работать до 2 часов. При нагрузке около 100 -150 Вт, например освещение объекта, обе станции могут автономно работать до 60 часов без включения бензиновых генераторов. Таким образом экономится бензин, нет выбросов продуктов сгорания, нет неоходимости хранить большие запасы топлива, уменьшаются расходы на покупку и доставку топлива на кордоны.

2. Тепловой насос в Визит-центре НП Водлозерский в д. Куганаволок

В апреле 2019 г. в Визит-центре на территории усадьбы национального парка в п. Куганаволок был установлен тепловой насос воздух – воздух Electrolux EACS/I-18 HVI/N3 – 5/5.5 кВт.

Эффективность: При потреблении 1,5 кВт электрической мощности насос вырабатывает до 5,3 кВт тепла при температуре наружного воздуха до -10°. Тепла должно хватить для обогрева помещения кафе 50 м² даже зимой.

Пилотные проекты в заповеднике "Кивач"

1. Тепловой насос в кафе 

В кафе «Седой Кивач», где всегда много туристов, в июле 2019 г. был установлен тепловой насос Electrolux EACS/I-18 HVI/N3 – 5/5.5 кВт.  Осенью и зимой при температурах чуть ниже нуля это кафе, площадью около 40м² , полностью обогревалось за счёт теплового насоса. Процесс управления данным устройством через дистанционный пульт управления ничем не отличается от хорошо знакомого обычного бытового кондиционера.

2. Солнечная гибридная электростанция

В августе 2019 года в заповеднике (рядом с метеостанцией) была смонтирована гибридная СЭС максимальной мощносттью 3000 Вт.  Основная задача СЭС - это бесперебойное электроснабжение метеостанции и других потребителей / объектов, расположенных рядом. Максимальная мощность, потребляемая метеостанцией в зимнее время, около 1500 Вт.

Состав оборудования СЭС:
- 8 солнечных панелей х 300 Вт
- Гибридный инвертор SILA 3000
- 4 АКБ по 200 А*ч, общая емкость 800 А*ч

Эффективность: При отключении э/э, поступающей из сети, солнечная электростанция способна работать автономно до 2 часов за счет солнечной энергии (световой день) и запаса емкости АКБ (в темное время). 

Пилотные проекты в ООПТ "Остров Арьянсаари", озеро Оулуярви (Регион Кайнуу)

Видео-презентация острова Арьянсаари  
 

1. Дом Kotila
Это небольшой коттедж построен в 1937, ранее – летний загородный дом. Имеет историческое значение (охраняемая постройка). Дом отреставрирован в 2019, теперь здесь летнее кафе.

 Состав оборудования СЭС: 

- Солнечные панели: 9 x 300Вт,
- Аккумуляторы: 4 x 12В х 250 А*ч
- Инвертор: Easysolar 5000 х 48В

2. Летняя кухня
Небольшое деревянное укрытие (навес) с печкой и столом, построенное в 1960-ых. 
Это место приготовления и приема пищи, открытое для всех посетителей.
в 2020 году запланирована реставрация деревянных конструкций.
 

Состав оборудование СЭС (для зарядки мобильных устройств):
- Солнечные панели: 1 x 300 Вт,
- Аккумулятор: 1 x 12В х 100А*ч (без инвертора)

3. Дом Saunala
Построен в 1952, ранее – летний загородный дом. Охраняемая постройка.Отреставрирован в 2019 как дом для пастухов. Внутри есть полный набор кухонных агрегатов, включая холодильник, кофеварку и чайник.

Состав оборудование СЭС:
- Солнечные панели: 6 x 300Вт,
- АКБ: 2 x 12В х 250А*ч,
- Инвертор: Easysolar 3000 х 24В





 

4. Дом Vierasmaja
Построен в 1951 и использовался руководством и гостями лесной компании, которой ранее принадлежал остров, как оснвная резиденция на острове (VIP коттедж). В настоящее время планируется сдавать дом в аренду туристам. Охраняемая постройка

Солнечная электростанция:
- Солнечные панели: 4 x 300 Вт
- АКБ: 2 x 12 В х 250 А*ч
- Инвертор: Easysolar 3000 х 24 В





 

Таким образом, и финские и российские партнеры за 2019 год вложили много сил и средств для внедрения "зеленых" технологий получения электроэнергии на своих объектах. Эта полезная и интересная работа продолжилась и в 2020 году. В этом году мы опробуем еще одну технологию получения энергии из солнечного излучения - солнечные вакуумные коллекторы. Солнечный колллектор - это самый эффективный, с точкий зрения окупаемости и КПД, способ нагрева воды, которую обычгл используют в системах отопления и горячего водоснабжения домов. Водлозерский НП и ГПЗ Кивач готовы применить такую технологию у себя.