Парк солнечных батарей на Свальбарде - пример безотходной энергии в отдаленной Арктике
Когда Инге Йорстад идет по вечной мерзлоте к большой солнечной электростанции, питающей лагерь Basecamp в Исфьорд Радио, у него обязательно при себе имеется винтовка и сигнальный пистолет. Технические поломки случаются здесь реже, чем встреча с белым медведем. Этот парк солнечных батарей дает начало пути Свальбарда к возобновляемой энергетике, в то время как 30 июня здесь закрывается последняя угольная шахта Норвегии.
17 мая этого года в Исфьорд Радио был двойной повод праздновать. Это был не только Национальный день Норвегии, но и первые полные 24 часа, когда солнечные панели полностью обеспечили потребность в электроэнергии для туристического лагеря, расположенного примерно в 50 км к западу от Лонгйира на побережье Гренландского моря.
Парк является самым северным в мире наземным парком солнечных батарей, так как расположен на полпути между материковой Европой и Северным полюсом.
Парк оснащен двусторонними модулями, которые поглощают свет. Пока снег лежит до начала июня, свет отражается и на нижние ячейки, что вырабатывает еще больше энергии. Кроме того, на Свальбарде солнце не заходит с конца апреля до конца августа.
"Здесь идеальные условия для обеспечения зданий солнечной энергией. Мы закрываемся в середине зимы, когда солнце находится под горизонтом," объясняет Инге Йорстад, менеджер по эксплуатации станции и мастер на все руки.
Исфьорд Радио был основан в 1933 году для обеспечения связи между поселениями на Свальбарде, а также кораблями, плавающими по северной части Баренцева моря, и материковой Норвегией. Радиосвязь и мобильные линии сегодня дистанционно управляются из Будё и Лонгйира. Однако здания здесь получили новую жизнь и являются, вероятно, самым удаленно расположенным отелем в дикой природе в Арктике.
"Все больше и больше туристов выбирают направления с экологически чистыми устойчивыми решениями," — рассказывает Инге Йорстад и показывает в чем заключаются эти технические решения.
В то время как в предыдущие годы для обеспечения поселений электричеством и теплом сжигалось почти 200 000 литров дизельного топлива, специально разработанные новые автономные энергетические установки доказывают, что Арктика может стать лидером в глобальной гонке за переход на возобновляемые источники энергии.
Мы сокращаем потребление ископаемого топлива на 70%.
Когда солнечные панели производят больше энергии, чем потребляет отель Basecamp, избыточная энергия используется для зарядки аккумуляторного банка. В подвале главного здания также есть 12 водяных баков емкостью 12 000 литров, которые используются в качестве теплового хранилища. Нагретая вода затем используется для обогрева зданий ночью, когда солнце не так сильно, как днем.
Шесть наземных рядов с 360 двухсторонними панелями — система мощностью 198 кВт — имеет ожидаемую выработку энергии 161 000 кВтч/год. Дополнительные солнечные панели на крышах трех зданий имеют установленную мощность 96 кВт, что, по оценкам, производит 60 000 кВтч/год.
Если солнечные панели окажутся эффективными на 78° с.ш., их можно будет использовать в любой точке Арктики.
В отдаленной Арктике насчитывается около 1500 поселений, которые не подключены к централизованной системе электроснабжения. Большинство из них работают на угле или дизельном топливе.
Исфьорд Радио представляет собой уникальный пилотный проект, который может положить начало созданию гораздо более крупной системы энергоснабжения для Лонгйира с нулевым уровнем выбросов.
Снег отражает солнечный свет от земли и еще больше увеличивает выработку энергии, позволяя производить ее с обеих сторон.
При производстве до 70% энергии от солнца отель все еще вынужден сжигать дизель.
Следующий шаг на пути к 100% возобновляемой энергии — это ветряная мельница. Она будет генерировать необходимую электроэнергию в самые темные месяцы полярной ночи, а также когда из-за тумана и облаков солнечные панели менее эффективны.
Однако ветряная мельница может стать помехой для охраняемой зоны обитания птиц Капп Линне.
Пилотной системой солнечной энергии на Исфьорд Радио управляет Store Norske Energi AS. Будучи дочерней компанией Store Norske, корпорации, которая более 100 лет занималась добычей угля на Свальбарде, сегодня она позиционирует себя как лидер в трансформации и развитии чистых энергетических систем для удаленной Арктики.
30 июня 2025 года закрывается последняя угольная шахта, Gruve 7, за пределами Лонгйирбиена. Этот день является исторической вехой для Норвегии. Добыча угля была доминирующей отраслью более века, но теперь общество переходит к туризму и исследованиям.
Угольная электростанция в городе уже закрыта и временно заменена дизельными генераторами. Норвежское правительство в Осло в своей стратегии для Свальбарда представило амбициозный план к 2030 году заменить ископаемое топливо возобновляемыми источниками энергии.
Но это может быть непросто.
"Разумно проявлять осторожность и не переоценивать возможность воспроизведения модели Isfjord Radio для Лонгйирбиена," говорит доцент Берит Кристофферсен из Арктического центра устойчивой энергетики (ARC) при Арктическом университете Норвегии.
Она хвалит Store Norske за отличную работу по пилотированию автономной энергетической системы на Isfjord Radio.
Хотя пилотный проект Isfjord Radio не может быть напрямую воспроизведен в Лонгйирбиене из-за различий в масштабе и спросе, он служит важной испытательной площадкой для возобновляемых технологий, таких как солнечная энергия и потенциально ветровая энергия в экстремальных условиях. Это дает важные знания для ускорения зеленого перехода в Лонгйирбиене".
Берит Кристофферсен добавила, что Isfjord Radio работает сезонно, закрываясь в самые холодные и темные зимние месяцы.
"Лонгйирбиен, напротив, требует круглосуточной работы в одних из самых суровых условий на Земле."
В Лонгйирбиене проживает около 2600 человек, что делает его самым северным поселением в мире с населением более 1000 человек.
Хотя точное повторение системы Isfjord Radio в Лонгйирбиене не является ни возможным, ни желательным, уроки, извлеченные там, играют важную роль в формировании более устойчивого и разнообразного энергетического будущего для главного поселения Свальбарда.
Коллега Кристофферсен по исследованию Маттео Кьеза добавляет: "Многие из технологий и стратегий, протестированных на Исфьорд Радио, могут быть перенесены в другое место." Он перечисляет:
- Солнечные фотоэлектрические системы, несмотря на их сезонные ограничения, показали жизнеспособность даже на таких высоких широтах. Этот опыт поддерживает их более широкое внедрение в Лонгйирбиене, где летнее производство энергии может компенсировать значительное количество использования ископаемого топлива.
- Ветроэнергия, если она будет развернута с системой против обледенения и подходящим выбором турбин, это может сыграть важную роль, особенно в переходные сезоны и в период зимней темноты.
- Технологии умных сетей, гибридные системы управления и решения для хранения энергии, разработанные и усовершенствованные на Исфьорд Радио, предлагают план управления изменчивостью и обеспечения стабильности системы — основная задача в удаленных арктических поселениях.
В последние годы Свальбард стал элитным направлением, куда мировые политики и других лица отправляются на сафари по климатическому кризису. Они посещают Арктический архипелаг, чтобы увидеть, как он меняется из-за изменения климата, происходящего здесь в три раза быстрее, чем в остальном мире.
Демонстрируя решения, как трансформироваться из общества, зависящего от ископаемого топлива и основанного на добыче угля, в будущее с нулевыми выбросами, Лонгйирбиен дает надежду будущим поколениям.
Однако доцент Берит Кристофферсен считает, что для перехода Свальбарда на экологически чистую энергию потребуется время.
"Гибридная система, которая со временем сочетает местные возобновляемые источники с более чистыми видами топлива, предлагает наиболее практичный путь вперед — тот, который балансирует между энергетической безопасностью, надежностью, экономической эффективностью и климатическими и экологическими соображениями," говорит она.
"Наиболее реалистичный сценарий, вероятно, заключается в том, что энергетическая система Лонгйирбиена будет основана на генерации дизеля до тех пор, пока генераторы не придется заменить лет через 10-15, с постепенным внедрением местного производства возобновляемой энергии."
На Исфьорд Радио Инге Йорстад рад тому, что у него есть возможность учиться управлять солнечной энергетической системой.
"Мне лично это дает много знаний. До того, как я приехал сюда, я работал с региональными властями в округе Тромс [материковая часть северной Норвегии]. У нас есть много удаленных, небольших сообществ, где автономные возобновляемые системы могли бы помочь сократить выбросы," сказал Йорстад с энтузиазмом.
Кристофферсен соглашается с ним:
"Есть уроки из Лонгйира, которые определенно могут принести пользу другим в долгосрочной перспективе, особенно в Северной Норвегии. Места в Тромсе и Финнмарке сталкиваются с аналогичными проблемами обледенения на ветряных турбинах или заснеженных солнечных панелях. Поэтому вместо того, чтобы рассматривать арктические поселения как отдельный случай, мы должны видеть это как часть более широкой сети энергетических систем для холодного климата. То, что работает в одном месте, часто может быть адаптировано — с некоторыми изменениями — к другому."
