ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ КУЛЬТУРНОГО НАСЛЕДИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Постановление Совета Министров Республики Беларусь от 31.12.2025 №819 утвердило Государственную программу «Устойчивая энергетика и энергоэффективность» на 2026 – 2030 годы, одним из приоритетных направлений которой является внедрение ВИЭ для развития энергетики нашей страны.

Стоит отметить, что актуальность применения возобновляемых источников энергии особенно возрастает при эксплуатации объектов историко-культурного наследия, потому что такие объекты имеют большое научное, туристическое и общественное значение. Однако для их функционирования необходимо круглосуточное энергоснабжение. Электроэнергия используется для освещения залов, поддержания необходимой температуры и уровня влажности для сохранения качества экспонатов, работы систем отопления, вентиляции, функционирования гостиниц, ресторанов, наружной подсветки, а также систем безопасности. Традиционное энергоснабжение сопровождается расходом невозобновляемых ресурсов, ростом эксплуатационных затрат и выбросами загрязняющих веществ.

При использовании экологичных энергетических технологий для снабжения памятников архитектуры решается множество задач: устойчивое функционирование без изменения исторического значения, обеспечение энергетической безопасности объекта, сокращение негативного воздействия на окружающую среду и уменьшение расходов на электроэнергию.

В данной работе проводится оценка возможности использования гибридной ветро-солнечной электростанции для памятника архитектуры в климатических условиях Республики Беларусь на примере Мирского замка, входящего в состав наследия ЮНЕСКО.

Замковый комплекс включает выставочные и музейные залы, гостиницу, ресторан, сувенирную лавку, конференц-зал, инженерные и технические помещения. По расчетным данным общая площадь объекта составляет около 12000 квадратных метров. В состав замкового комплекса входят 39 экспозиционных залов общей площадью 2471,7 квадратных метров, три выставочных зала площадью 335,5 квадратных метра [1].

К основным источникам потребления электроэнергии относятся

1. освещение экспозиционных и выставочных залов;

2. освещение конференц-зала, гостиницы, ресторана и сувенирной лавки;

3. системы вентиляции и кондиционирования;

4. отопление в зимний сезон;

5. работа оборудования администрации;

6. уличное освещение;

7. системы безопасности и связи;

8. кухонное оборудование [1].

Расчет экономических показателей, годового потребления и производства электроэнергии производился самостоятельно на основе площади помещений, нормативов освещенности, продолжительности работы оборудования и характеристик аналогичных объектов.

После проведенных расчетов выявлено, что суточное энергопотребление комплекса в отопительный сезон составляет около 944,98 кВт·ч, а в неотопительный сезон – 523,16 кВт·ч. С учетом продолжительности отопительного сезона годовое потребление замка составляет приблизительно 279,5 тыс. кВт·ч.

Для целесообразности ввода электростанции были проанализированы погодные и климатические условия в г.п. Мир. Средняя скорость ветра за период 2021 – 2025 годов составила 4,43 м/с [2]. При использовании ветроустановки на высоте 39 – 40 м скорость ветра возрастает до 5,36 м/с, т.к. при увеличении высоты происходит уменьшение влияния шероховатости земной поверхности на воздушный поток. При проведении анализа направления ветра выяснилось, что наиболее часто наблюдаются западные и северо-западные направления. В процентном соотношении западные ветра составляют 22 %, северо-западные – 16,5 % [2]. После проведения данного анализа можно сделать вывод, что при размещении ветроустановок необходимо обеспечить открытость западного и северо-западного направления.

Среднегодовая продолжительность солнечного сияния составляет около 1730 – 1950 часов. Горизонтальная солнечная инсоляция для Гродненской области, в том числе и для г.п. Мир составляет 1020 кВт·ч/м² в год. При установке панелей под углом 30 градусов в южном направлении годовая инсоляция на наклонной поверхности увеличивается до 1173 кВт·ч/м² [2].

Для энергоснабжения Мирского замка предлагается установить гибридную ветро-солнечную электростанцию, которая включает две ветроустановки Yashel LT-100kW и солнечную электростанцию, состоящую из 100 панелей Trina Solar Vertex S+ мощностью 500 Вт каждая, что в сумме составляет 50 кВт.

Ветростанцию предлагается установить на расстоянии 4 км от замка для сохранения архитектурного облика территории и уменьшения визуального и акустического воздействия на объект. После проведения подробного расчёта можно сделать вывод, что суммарная годовая выработка гибридной электростанции составляет приблизительно 354,45 тыс. кВт·ч.

Расчетная выработка превышает годовое потребление замка на 74913,06 кВт·ч. Следовательно, предложенная система способна полностью компенсировать годовое потребление объекта в расчётных условиях. Также излишки выработанной электроэнергии можно использовать для покрытия собственных нужд станции, а также продаваться в сеть по предложенному государством тарифу.

После составления сметы затрат на установку и ввода в эксплуатацию гибридной электростанции получили сумму капитальных затрат в размере 325095,66 белорусских рублей и сумму операционных затрат в размере 55000 белорусских рублей.

Важно отметить, что основным преимуществом установки станции является наличие льгот и субсидий. К ним относятся:

9. НДС 0 %, при этом экономия составит примерно 64880 белорусских рублей;

10. поддержка ЮНЕСКО: покрытие 30 % капитальных затрат. Экономия составляет 97528,7 белорусских рублей;

После учета льгот и субсидий капитальные затраты составляют 162686,96 белорусских рубля.

При расчете основных экономических показателей выяснилось, что чистая годовая прибыль (без учета налогов) составляет 78684,26 белорусских рубля. Простой срок окупаемости составляет 2,1 года. Чистый дисконтированный доход – 594600 белорусских рублей. Индекс доходности – 4,66. Внутренняя норма доходности превышает 40 %.

Все значения имеют расчётный характер и получены на основе нормативных данных, модельных допущений и идеализированных условий работы и эксплуатации оборудования. В реальных условиях возможны отклонения фактических значений, в связи с этим фактическая выработка станции, капитальные затраты и чистая прибыль могут оказаться ниже принятых в расчётах, что приведет к увеличению срока окупаемости и ухудшению экономических показателей.

Таким образом, использования ВИЭ является перспективным направлением сохранения и устойчивой эксплуатации исторических памятников Республики Беларусь.