Построение карт позволило системно оценить потенциал солнечной энергии в различных регионах страны. На изображенной выше карте приведено среднегодовое распределение ресурсов энергии солнечной радиации, поступающей в среднем за день на 1 м площадки южной ориентации с оптимальным углом наклона к горизонту (для каждой географической точки это свой угол, при котором суммарное за год поступление энергии солнечной радиации   па   единичную   площадку максимально). Очевидно, что и сегодняшних границах России наиболее «солнечными» являются не районы Северного Кавказа, как предполагают многие, а регионы Приморья и юга Сибири (от 4,5 до 5.0 кВт-ч/м2 день). Интересно, что Северный Кавказ, включая известные российские черноморские курорты (Сочи и др.), по среднегодовому поступлению солнечной радиации относятся к той же зоне, что и большая часть Сибири, включая Якутию (4,0-4,5 кВт-ч/м день). Более 60% территории России, в том числе и многие северные районы, характеризуются среднегодовым поступлением от 3,5 до 4,5 кВт-ч/м   день.

Важным фактором, определяющим экономическую эффективность применения солнечных установок, является продолжительность их использования в течение года. Проблема заключается в том, что для высокоширотных районов различие в поступлении радиации летом и зимой может быть достаточно велико. Так, для территорий, расположенных за Полярным кругом, значительная часть зимнего времени приходится на полярную ночь. В средней полосе России, в том числе и в Москве, поступление энергии солнечного излучения в летний период в пять раз больше, чем в зимний. В этой ситуации возникает вопрос: какие водонагревательные установки наиболее целесообразно предлагать потребителям: сезонные, работающие только в теплый период, или круглый год? Очевидно, что в последнем случае солнечные водонагревательные установки (СВУ) должны иметь большую поверхность солнечных коллекторов для сбора менее интенсивных потоков радиации. Кроме того, в них должен использоваться незамерзающий теплоноситель и, следовательно, дополнительные теплообменники для передачи тепла к воде. Очевидно, что такие агрегаты будут более дорогими и экономически менее привлекательными.

Освоение "солнечного" рынка в России должно начинаться прежде всего с простейших СВУ сезонного действия, которые могут найти эффективное применение не только на юге страны, но практически на всей территории России. С экономической точки зрения они конкурентоспособны там, где их можно замещать электрическими водонагревателями, потребляющими дорогую электрическую энергию. Их также можно использовать на всех объектах с сезонным (летним) потреблением горячей воды (летние кафе, туристические базы, дома отдыха и т.п.). Особо привлекательны установки для большинства россиян, имеющих летние дачи и загородные дома, электроснабжение которых часто ограничено пропускной способностью местных электрических сетей или вовсе отсутствует. Они имеют хорошие перспективы для применения в сельском хозяйстве, местной промышленности, на объектах жилищно-коммунального хозяйства.

Если взглянуть на карту распределения поступления солнечной радиации на поверхность земли по территории России за летний период, то видно, что большинство районов страны вплоть до 65° северной широты характеризуются примерно одинаковыми высокими значениями среднедневной радиации от 4,5 до 5 кВт-ч/м день, и с этой точки зрения энергетическая эффективность СВУ на всей этой территории оказывается приблизительно одинаковой.

Как же обеспечить широкое внедрение солнечных установок на российский рынок? Прежде всего необходимо преодолеть психологический барьер. Нужно более активно информировать потенциальных пользователей о возможностях и особенностях новых предлагаемых технологий. Крайне важно  создание  в  регионах  сети Объектов, наглядно демонстрирующих энергетические, экономические и экологические преимущества использования солнечной энергии. Наконец, необходимо предложить рынку новые эффективные и, что особенно важно, менее дорогие установки.

Сотрудниками Лаборатории разработаны современные методы моделирования работы СВУ в реальных климатических условиях, па основе которых определена эффективность их применения в различных регионах России. Показано, например, что в климатических условиях Московского региона с помощью простейшей солнечной водонагревательной установки, имеющей плоский солнечный коллектор площадью 2 кв. м и бак-аккумулятор емкостью 100 л., в период с апреля по сентябрь можно получать теплую воду (т.е. нагретую до температуры выше 37°С) не менее чем в 70% дней этого периода, а при температуре более 45°С - в течение 50% дней без использования какого-либо резервного нагревателя. Даже в условиях г. Салехарда, расположенного на полярном круге, и летнее время установки могут обеспечить теплой водой более 60% дней.

В лаборатории разработаны новые конструкции солнечных коллекторов и СВУ из теплостойких и стойких к ультрафиолету пластмасс, позволяющие снизить их стоимость в 1,5-2 раза по сравнению с водонагревателями из нержавеющей стали, цветных металлов и стекла. Совместно с проектными организациями разрабатываются типовые решения по использованию солнечных установок различными потребителями. Созданы также стенды для теплотехнических испытаний и сертификации солнечных коллекторов и солнечных водонагревателей в соответствии с национальными и международными стандартами

Большое внимание уделяется созданию демонстрационных объектов в различных регионах страны. Одним из таких полигонов для применения ВИЭ (возобновляемых источников энергии) стала в последние годы Специальная астрофизическая обсерватория Российской академии наук (САО), всемирно   известный   научный   центр, расположенный в гоpаx Западного Кавказа. Теплоснабжение научного поселка САО с населением 800 человек обеспечивается местной котельной на дорогом привозном жидком топливе. Отопление и горячее водоснабжение научных комплексов САО, расположенных за пределами поселка, в связи с недопущением загрязнения атмосферы - электрическое. В рамках демонстрационного проекта, осуществляемого под научным руководством лаборатории при финансовой поддержке Федерального агентства по науке, в настоящее время проводится реконструкция систем энергоснабжения САО с широким использованием возобновляемых источников энергии и энергосберегающих технологий. Разработаны и поэтапно вводятся в строй более десятка солнечных установок различного назначения (сезонное и круглогодичное горячее водоснабжение, подогрев воды в бассейне, отопление ряда помещений). Пущена система тепло насосного теплоснабжения здания Большого оптического телескопа. При этом в качестве низкопотенциального используется тепло, выделяющееся в масляной системе подвески многотонной конструкции телескопа. Также проектируется ветровая ферма и энергоустановка на базе микро-ГЭС, которые предполагается использовать в качестве дублирующих источников энергии. Планируется создание когенерационной энергоустановки (мини-ТЭЦ) на базе действующей котельной жилого поселка. Ожидается, что большинство принятых к реализации технических решений имеют сроки окупаемости от 1 до 5 лет, что характеризует их как высокоэффективные.

Учитывая положительный опыт применения ВИЭ для Специальной астрофизической лаборатории, правительство   Карачаево-Черкесской Республики приняло решение о расширении эксперимента и оснащении солнечными и другими установками с ВИЭ ряда объектов на территории республики,  в  том  числе  центральной усадьбы и кордонов Тебердинского природного биосферного заповедника, горнолыжных и туристических центров в Домбае, Архызе и др. Начата подготовка Республиканской программы широкого применения ВИЭ и энергосберегающих технологий, которая могла бы стать составной частью Российской программы по использованию возобновляемых источников энергии, запуск которой планируется при участии Глобального экологического фонда Всемирного банка в 2005 г.