Обзор развития возобновляемой энергетики Узбекистана

Помимо указанных во вступлении тем, в предлагаемом материале представлены результаты реализации Указа Президента Республики Узбекистан от 2022 года и Постановления Президента РУз от 2023 года по масштабному развитию ВЭ, нормативная база, госструктуры управления. Описаны достижения основных академических и вузовских научных школ по ВЭ РУз в XXI веке. Это уникальные результаты работы научной школы по солнечной концентрации, созданию современной нормативной базы по фотоэлектрической и тепловой солнечной энергетике. Описаны работы научной школы солнечных теплиц, плодоовощехранилищ и гелиосушилок, биоэнергетических установок и тепловых насосов. Представлен обзор по подготовке кадров в 12 вузах РУз и обучению аспирантов. Отмечено сотрудничество Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и Министерства высшего образования, науки и инноваций РУз.

Введение

Статистика установленной мощности возобновляемой электрогенерации Узбекистана по итогам 2022 года, согласно данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (International Renewable Energy Agency, IRENA) [1], членом которого является РУз, представлена на рис. 1. При суммарном значении установленной мощности 2,3 ГВт (100%) на долю гидроэнергетики приходилось 2048 МВт (89%), а солнечной энергетики — 252 МВт (10,9%). Уникальным объектом солнечной концентрации является Большая солнечная печь (БСП) расчетной мощностью 1 МВт. В последние годы в РУз создана законодательная база и государственная структура для управления развития ВИЭ. Указом Президента Республики Узбекистан от 9 сентября 2022 года №УП-220 «О дополнительных мерах по внедрению энергосберегающих технологий и развитию возобновляемых источников энергии малой мощности» и Постановлением Президента РУз от 16 февраля 2023 года №ПП-57 «О мерах по ускорению внедрения возобновляемых источников энергии и энергосберегающих технологий в 2023 году» утверждены меры по комплексному развитию ВИЭ. По итогам 2023 года на кровлях тысяч зданий были установлены фотоэлектрические преобразователи общей мощностью 381 МВт и тепловые гелиоустановки суммарной установленной мощностью 15,53 МВт и общей площадью 19,3 тыс. м².

Рис. 1. Распределение видов возобновляемой электрогенерации Узбекистана в 2022 году

В основе развития ВИЭ Узбекистана — достижения научных школ, прежде всего академических, а также вузовских организаций. С советских времен узбекские ученые занимали ведущие позиции по солнечной концентрации, теплогенерации, гелиотеплицам, сушилкам и т. д.

Подготовкой кадров по альтернативным источникам энергии занимаются 12 вузов, которые ежегодно выпускают около 400 специалистов. В городе Ташкенте с 1965 года издается международный журнал «Гелиотехника» (Applied Solar Energy в зарубежном варианте), рецензируемый в базе данных Scopus.

Профессиональные научные контакты, соглашения между министерствами России и Республики Узбекистан способствуют восстановлению традиций сотрудничества и объединения усилий.

Первая в Узбекистане крупная солнечная СЭС (100 МВт) была запущена в августе 2021 года в Карманинском районе Навоийской области компанией Masdar (ОАЭ)

Возобновляемая энергетика Узбекистана в XX веке

Для Республики Узбекистан основными направлениями развития возобновляемой энергетики в XX веке были гидроэнергетика, солнечная тепло- и электрогенерация.

В 1930-х годах в Узбекистане работали основоположники советской солнечной энергетики. По фотоэнергетике академик А. Ф. Иоффе (1880–1960) в 1932 году организовал в городе Самарканде филиал Ленинградского Физико-технического института — Среднеазиатский гелиотехнический институт [2]. Основатель советской солнечной теплогенерации, русский и советский физик и гляциолог, член Комиссии по изучению естественных производительных сил (КЕСП), член Русского отделения Международного союза по исследованиям Солнца (см. врезку), д.т.н., профессор Б. П. Вейнберг (1871–1942) работал в Ташкенте более десяти лет над солнечными концентраторами, коллекторами и гелиоустановками.

Термин «гелиотехника» впервые был предложен профессором Р. Р. Циммерманом в 1928 году в книге «Солнце, ветер и вода», изданной в Ташкенте по заказу Народного комиссариата просвещения Узбекской ССР.

В 1940-е годы инженер К. Г. Трофимов исследовал в Ташкенте воздушные солнечные коллекторы, а к.т.н. Б. П. Петухов из Энергетического института имени Г. М. Кржижановского (ЭНИН, г. Москва) на погранзаставах республик Средней Азии построил десятки гелиоустановок горячего водоснабжения. В 1949 году на полигоне Ташкентского консервного комбината испанский физик и изобретатель, сотрудник ЭНИН, д.т.н. Федерико Молеро Хименес (1908–1969) испытал концентратор солнечного излучения для получения пара с температурой до 200°C.

В 1960-е годы в НПО «Солнце» (г. Ашхабад, Республика Туркменистан) под руководством генерального директора, д.т.н., профессор В. А. Баума (1904–1985), до этого работавшего заместителем академика Г. М. Кржижановского в ЭНИНе, были подготовлены узбекские специалисты, в том числе основатели узбекской научной школы солнечной теплогенерации — д.т.н., профессор Р. Р. Авезов (1942–2020), д.т.н., профессор А. Б. Вардияшвили и др.

Р. Р. Авезовым была разработана конструкция жидкостного плоского солнечного коллектора, а в городе Бухаре было организовано их производство. К концу XX века общая площадь таких коллекторов оценивалась в 2000 м². Под руководством д.т.н., профессора Ю. К. Рашидова в Ташкентском зональном научно-исследовательском институте экспериментального проектирования (ТашЗНИИЭП) было организовано проектирование и сооружение гелиоустановок (26 тыс. м²).

Наиболее масштабным объектом возобновляемой энергетики СССР является Большая солнечная печь (БСП), построенная в 1987 году в Ташкентской области [3]. Она является второй по мощности в мире (1 МВт) и предназначалась для исследований в области солнечной энергетики, а также создания и испытания материалов для космических аппаратов. Комплекс был возведен в горной местности на высоте 1050 м над уровнем моря на площади 24 га и включает 62 зеркальных гелиостата общей площадью около 3000 м², солнечное излучение от которых направляется на концентратор площадью около 2000 м². Каждый гелиостат оборудован электроприводами и датчиками, позволяющими менять азимутальные углы поворота в диапазоне ±60° и зенитальные от 0 до 38°C. Степень концентрации солнечного излучения — 11000, площадь фокального пятна — 0,9 м², достигаемая температура в фокальной области (0,2×0,2 м) — 3300°C. Инициаторами создания БСП были академии наук СССР и Узбекской ССР, Физико-технический институт (ФТИ) НПО «Физика-Солнце» АН РУз, академики С. А. Азимов (1914–1988), Г. Я. Умаров (1921–1988), Р. А. Захидов. Большая солнечная печь была построена коллективом [академик Т. Т. Рискиев (1944–2014), к.т.н. С. Х. Сулейманов, д.т.н. И. И. Пирматов] по проекту Министерства атомной энергетики и промышленности СССР, главным архитектором данного проекта являлся к.т.н. В. В. Захаров (1949–2021). Школой Р. А. Захидова были разработаны исходные данные на проектирование БСП [А. А. Вайнер (1949–1986), А. Ш. Ходжаев (1946–2021), Ш. И. Клычев]. Р. А. Захидов начинал свою научную деятельность в ЭНИНе под руководством Д. И. Теплякова и Р. Р. Апариси. Р. А. Захидовым был создан комплекс «Оптика», который проводил разработки и изготовление не только концентраторов, но и других оптических систем энергетического назначения. Школой Р. А. Захидова совместно с ленинградским ученым, д.т.н., профессором В. А. Грилихесом (1938–2008) были разработаны наиболее полные методы расчета оптико-энергетических характеристик концентраторов различного типа, в том числе со вторичными концентраторами. В последующие годы эксплуатацией и модернизацией БСП, юстировкой фацет гелиостатов занимался д.т.н., профессор А. А. Абдурахманов (1946–220) [4]. В Узбекистане в настоящее время сохранилась научная школа Р. А. Захидова по созданию солнечных концентраторов, а возможности БСП пока полностью не востребованы.

Частная фермерская фотоэлектрическая станция (60 кВт) в Узбекистане

Фотоэнергетика Узбекистана

Начало этому направлению энергетики положил академик А. Ф. Иоффе (1880–1960), организовавший в 1932 году в городе Самарканде филиал ленинградского Физико-технического института (ФТИ) — Среднеазиатский гелиотехнический институт [2]. Как и во всем мире, фотоэнергетика Узбекистана базировалась на кремниевых солнечных элементах (СЭ), работы по которым в Узбекистане были начаты в ФТИ АН УзССР в конце 1950-х годов. В начале 1960-х было предложено организовать получение сверхчистого кремния с использованием тетрахлорида кремния на Государственном Чирчикском электрохимическом комбинате (ГЧЭХК) в Ташкентской области. Там был создан опытный участок [ГЧЭХК + Государственный институт редких и малых металлов (Гиредмет) + ФТИ АН УзССР], а затем и опытно-промышленное производство сверхчистого кремния-сырца в составе ГЧЭХК. У истоков этих работ стояли, а затем активно их поддерживали академики С. В. Стародубцев, С. А. Азимов и начальник Управления химической промышленности Совета народного хозяйства Средней Азии И. И. Бурлаченко.

Технический кремний (ТК) марки КрО впервые был получен в Узбекистане в 1998 году д.ф.-м.н. К. П. Абдурахмановым, М. О. Костецким, Б. М. Абдурахмановым, Б. В. Гугушвили и др. [5], академиком М. С. Саидовым, д.т.н. В. В. Харченко, академиком Р. А. Муминовым, д.т.н. М. Т. Турсуновым, С. Р. Бойко, Б. М. Абдурахмановым [6]. В кооперации с крупными производителями кремния в СССР велись работы по использованию для изготовления СЭ отходов кремниевого производства в виде брака монои поликристаллического кремния, а также автоэпитаксиальных структур, в результате чего на Заводе чистых металлов (ЗЧМ, г. Светловодск, Украинская ССР), Ленинабадском комбинате редких металлов (ЛКРМ, пгт. Чойрух-Дайрон, Таджикская ССР), Киргизском горно-металлургическом комбинате (КГМК, пгт. Орловка-Быстровка, Киргизская ССР), а также в ФТИ АН РУз, Центральном проектно-конструкторском и технологическом бюро (ЦПКТБ) АН РУз и Институте электроники АН РУз (Ташкент) были созданы участки по выпуску СЭ и солнечных батарей (СБ) бытового назначения.

По заданию Всесоюзного научно-исследовательского института источников тока (ВНИИИТ, г. Москва) в Специальном конструкторско-технологическом бюро Института электроники (СКТБ ИЭ) АН РУз в 1986 году была создана полностью автономная солнечная фотоэлектрическая электростанция (СФЭС) с параболическими концентраторами и кремниевыми преобразователями мощностью 1 кВт, технические решения, разработанные для которой в части опорно-поворотного устройства (ОПУ), охлаждения СЭ тепловыми трубами, заглубления р-n-переходов СЭ под шинами контактов, выполнения фронтальных контактов макроскопическими и с люминесцентным покрытием, защищены семью авторскими свидетельствами и применены в ряде других разработок [7]. Это была мелкая серия СФЭС «Гекол» на мощности 300–800 Вт, макетный образец концентраторной СФЭС на 10 кВт с водоохлаждаемыми СЭ, концентраторные станции с параболическими и параболоцилиндрическими концентраторами с ОПУ на основе конверсионных комплектующих типа лафетов зенитных установок ЗУ-23 и СЭ для СБ космических аппаратов, забракованные в процессе предполетных испытаний. По заданию Научно-исследовательского института точных приборов (НИИТП, г. Москва) в СКТБ ИЭ был создан высоковакуумный испытательный стенд с засветкой объектов испытаний натурным солнечным излучением, в качестве которых были первые в СССР фотоэлектрические модули с концентрацией излучения, встраиваемые в плоские панели космических солнечных батарей [7].

Солнечная электростанция (15 МВт, АО«Узбекэнерготамир») при ТахиаташскойТЭС

Геотермальные ресурсы Узбекистана

Геотермальные ресурсы исследовались в Узбекистане во второй половине XX века. Были разведаны семь крупных геотермальных водяных месторождений с температурой до 65°C, однако практическое применение получили только геотермальные воды десяти бальнеологических курортов [8]. Вопросами использования геотермального тепла и аккумулирования солнечного тепла в водоносных горизонтах занимался к.т.н. Р. Т. Раббимов (1942–2021).

Гидроэнергетика Узбекистана

В Узбекистане гидроэнергетика по мощности находится на втором месте после топливных электростанций. По данным агентства IRENA, в 2022 году суммарная установленная мощность ГЭС составляла 2048 МВт. Развитием и эксплуатацией гидроэнергетики в стране занимается АО «Узбекгидроэнерго». В 2023 году в Узбекистане эксплуатировались 50 ГЭС общей установленной мощностью 2245 МВт и строились девять станций общей мощностью 490 МВт. Перспективы развития гидроэнергетики РУз определены Указом и Постановлением Президента Республики Узбекистан: проектирование и сооружение 200 микро-ГЭС с суммарной установленной мощностью 56,6 МВт, двух малых ГЭС с общей мощностью 13,6 МВт; модернизация Туполангской ГЭС с увеличением мощности до 175 МВт, проектирование 65 малых ГЭС (МГЭС). В Узбекистане для производства оборудования ГЭС созданы совместные предприятия с Китаем и Южной Кореей. Разработками микро-ГЭС, гидроаккумулирующих станций (ГАЭС) занимаются на кафедре «Гидроэнергетика и гидравлика» Ташкентского государственного технического университета (ТГТУ) имени И. А. Каримова под руководством д.т.н., профессора М. М. Мухаммадиева.

Ветроэнергетика Узбекистана

На основании данных измерений 90 метеостанций Узбекистана в 2015 году АО «Узбекэнерго» совместно с зарубежными организациями был создан Национальный атлас ветров. В 2010–2012 годах по проектам АО «УзбекГидропроект» были построены две ВЭУ. Первая — вблизи Чарвакского водохранилища Ташкентской области с установленной мощностью 170 кВт с корейским ветроагрегатом и у поселка Юбилейного Ташкентской области мощностью 750 кВт с китайским ветроагрегатом. По данным Минэнерго РУз, в 2023 году велось строительство ВЭУ мощностью 500 МВт в Тамдымском районе Навоинской области, двух ВЭС по 500 МВт в Бухарской области и ВЭС мощностью 100 МВт в Караузекском районе Каракалпакии. В области ветроэнергетики продолжаются работы по определению ветровых ресурсов, их изменчивости и производительности ВЭУ в регионе (академик Р. А. Захидов, к.т.н. У. А. Таджиев). На основе обобщения данных по характеристикам ВЭУ Ш. И. Клычевым получена зависимость мощности ВЭУ от скорости ветра при различных его проектных скоростях.

Возобновляемая энергетика Узбекистана в XXI веке

В Узбекистане создана нормативная база и государственная структура управления ВЭ. В 2019 году принят закон от 21 мая 2019 года №ЗРУ-358 «Об использовании возобновляемых источников энергии». Органом управления ВЭ правительством определено Министерство энергетики. В 2022 году Указом и в 2023 году Постановлением Президента РУз были намечены меры по развитию ВЭ, в том числе по проектированию и сооружению объектов фотоэнергетики и солнечной теплогенерации для госучреждений, жилых домов (Указ №УП-220). Источником финансирования определен Внебюджетный межотраслевой фонд энергосбережения Минэнерго РУз, а для частных владельцев предусмотрены налоговые преференции и компенсационные выплаты. Более масштабные меры по развитию системной солнечной и ветровой электрогенерации (4,3 ГВт) предусмотрены Постановлением Президента РУз №ПП-57.

Вновь созданному предприятию ООО «Яшил энергия» поручено установить на кровлях зданий 2650 МВт фотоэлектрических установок, а на крышах 765 многоквартирных домов (МКД) — также и тепловые солнечные установки.

Солнечная энергетика в 2023 году включала в основном две системные СЭС мощностью по 100 МВт в Нурабадском районе Самаркандской и в Карманинском районе Навоинской областей.

Рис. 2. Распределение установленной мощности фотоэлектрических установок по рассредоточенным объектам в Республике Узбекистан в 2023 году

По данным д.т.н., профессора Ю. К. Рашидова, в 2023 году развитие рассредоточенной фотоэнергетики характеризовалось следующими количественными показателями (рис. 2): всего 381 МВт (100%), в том числе объекты социальной сферы и госучреждений — 174,4 МВт (45,8%); здания частной собственности — 134,1 МВт (35,1%); односемейные дома — 69,2 МВт (18,1%); МКД — 3,38 МВт (1%).

Суммарная статистика системной и рассредоточенной ВЭ в 2023 году представлена на рис. 3. При общей установленной мощности системной и рассредоточенной ВЭ 2682 МВт (100%) мощность ГЭС составляла 2048 МВт (76,4%), системных СЭС — 252 МВт (9,4%), рассредоточенной фотоэнергетики — 381 МВт (18,3%).

Рис. 3. Распределение установленных мощностей системной и рассредоточенной возобновляемой электрогенерации Узбекистана в 2023 году

До 2023 года в РУз при монтаже СЭС устанавливались солнечные батареи, в основном китайского производства, укомплектованные кремниевыми солнечными элементами (СЭ). В 2023 году в городе Янгиюле был построен завод по производству ФЭС (компания Enter Solar Green Energy), базирующийся на привозных кремниевых комплектующих. В то же время в Узбекистане имеются сырье и научно-технические основы для организации собственного промышленного производства кремния и СЭ. Так, инициативной группой под руководством академика М. Х. Ашурова [9] по заданию Правительства РУз было разработано технико-экономическое обоснование (ТЭО) и показана возможность выплавки ТК высших марок на местном сырье, что было положено в основу создания в стране промышленного производства ТК и ферросилиция. Под руководством председателя Государственного комитета по геологии и минеральным ресурсам Узбекистана И. Б. Турамуратова дополнительно, кроме тех, что были использованы при первых выплавках ТК [5], были разведаны новые месторождения жильного кварца и кварцитов [10, 11], затем совместно с Институтом ионно-плазменных и лазерных технологий (ИИПиЛТ) АН РУз доказана их пригодность для получения кремния для СЭ, в том числе с минимальным содержанием примеси бора, и в начале XXI века были построены предприятия по электродуговой выплавке ТК: СП UZ-Kor Silicon (г. Навои) и СП UZ-Shindong Silicon в Ташкентской области.

Д.т.н. М. Ш. Курбановым и др. было предложено [11] заменять до 80% импортируемого твердого углеродистого восстановителя местным природным газом и применять брикетирование шихты, в том числе с использованием местных кварцевых песков. По этой тематике получено восемь патентов РУз. Под руководством д.т.н. Х. Б. Ашурова (ИИПиЛТ АН РУз) был проведен комплекс исследований и разработок по созданию и освоению в РУз производства моносилана (SiH4) из отечественного ТК по новой оригинальной технологии [12, 44], защищенной более чем 20 отечественными и зарубежными патентами.

В 2007 году академиком М. С. Саидовым, Б. М. Абдурахмановым и Л. О. Олимовым был экспериментально обнаружен тепловольтаический эффект, положенный в основу работ по новому научному направлению, касающемуся применения немонокристаллического кремния с содержанием примесей, дающих глубокие энергетические уровни, включая его новую модификацию — гранулированный кремний, и использования таких материалов для создания преобразователей тепловой составляющей солнечного излучения в электрическую энергию. По этому направлению в ИИПиЛТ АН РУз разработано 12 новых технических решений, защищенных патентами [13, 14]. В Андижанском государственном университете (АГУ) академик С. З. Зайнабиддинов занимается металлоксидными пленками для СЭ, а д.ф.-м.н., профессор Р. Алиев — решением задач по физике, технике и технологии СЭ третьего поколения (наноплазмоника, перовскитные СЭ, двухи многолицевые СЭ, гибридные фотоэлектрические-ветровые и микрогидроэнергетические установки) [15]. Здесь только за последние три года создано 20 новых технических решений и полезных моделей, защищенных патентами. Д.т.н. Ш. И. Клычевым и академиками С. А. Бахрамовым, Р. А. Захидовым и д.т.н. В. В. Харченко [Всероссийский институт электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ), г. Москва] экспериментально подтверждено увеличение яркости и плотности излучения при последовательном прохождении сред с различным показателем преломления, что позволяет увеличить КПД концентраторных СЭ, применяя жидкостное охлаждение фронтальной стороны [16], а также впервые объяснить наблюдавшиеся ранее парадоксальные результаты при применении различных теплоносителей [7, 14].

По данным Ю. К. Рашидова, по итогам 2023 года суммарная установленная мощность солнечной теплогенерации составила 15,53 МВт (19,3 тыс. м²), в том числе односемейных домов — 4,37 МВт (35 тыс. домов) и МКД — 3,38 МВт (329 МКД). Изготовлением тепловых солнечных коллекторов (СК) в Узбекистане занимались десятки частных компаний. Самое опытное из них — ООО «Мир Солар» (MirSolar, г. Ташкент) работает с 1999 года под руководством гендиректора к.т.н. А. М. Мирзабаева и изготавливает СК с медными и алюминиевыми абсорберами (3000 проектов). ООО «Солар Сити Плюс» (Solar City Plus, г. Ташкент) за последние семь лет смонтировало 3 млн м² СК. На Навоинском ГМК с 2022 году производятся до 6000 м² плоских и вакуумных СК.

Основные научные школы ВЭ РУз

Ведущими научными организациями в области ВИЭ в Республике Узбекистан являются академические: Физико-технический институт (ФТИ) НПО «Физика-Солнце» АН РУз, Институт материаловедения (ИМ), Институт энергетики и автоматики (ИЭиА), Институт ионно-плазменных и лазерных технологий (ИИПиЛТ) АН РУз. В 2022 году в составе Минэнерго РУз на базе Международного института солнечной энергии (МИСЭ) АН РУз был создан Национальный НИИ возобновляемых источников энергии. Основными научными школами по возобновляемой энергетике являются коллаборации академических и вузовских учреждений по исследованиям: солнечной теплогенерации, солнечных опреснителей, солнечных теплиц, плодоовощехранилищ, биоэнергетических установок, тепловых насосов, солнечных концентраторов. Ведущими научно-образовательными организациями являются: Ташкентский государственный технический университет (ТГТУ), Ташкентский архитектурно-строительный университет (ТАСУ), Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТИИИМСХ), узбекско-корейский Ташкентский международный университет «Киме» (Kimyo International University in Tashkent), Бухарский государственный университет (БухГУ), Бухарский инженерно-технологический институт (БухИТИ), Ферганский государственный университет (ФерГУ), Ферганский политехнический институт (ФерПИ), Каршинский инженерно-экономический институт (КИЭХИ), Каршинский государственный университет (КГУ) и др.

Научная школа по солнечным концентраторам была создана в 1980-е годы академиком Р. А. Захидовым (1937 г.р.) [17]. В ее составе — д.т.н. Ш. И. Клычев (1949 г.р.), д.т.н. А. А. Абдурахманов (1946–2020). Основные идеи специалистов по созданию солнечных концентраторов изложены Ш. И. Клычевым в [3, 42]. Сорокалетний опыт эксплуатации и модернизации Большой солнечной печи А. А. Абдурахмановым представлен в [4]. В настоящее время солнечными концентраторами занимается также д.т.н., профессор С. Ф. Эргашев из Ферганского политехнического института (ФерПИ) [18] и крупный специалист в этой области к.т.н. Р. Ю. Акбаров (Институт материаловедения АН РУз).

По проблемам солнечной теплогенерации ведут работы: д.т.н. Ю. К. Рашидов (эффективность теплосъема и оптимизация конструкций коллекторов, нормативная база); д.т.н. Е. С. Аббасов (воздухонагреватели); д.т.н. Н. Р. Авезова (нормативная база гелиотехники, коллекторы, общие проблемы ВИЭ); д.т.н. Ж. С. Ахатов (опреснители, теплоносители в коллекторах); д.т.н., архитектор М. М. Захидов (проектирование энергоэффективных домов с солнечным отоплением); к.т.н. М. М. Кенесарин по аккумулированию тепла в фазовых переходах (более 2000 цитирований одной работы); Ш. И. Клычев (разработка нестационарных математических моделей плоских коллекторов, воздухонагревателей, опреснителей (совместно с Ж. С. Ахатовым), домов с солнечным отоплением (совместно с М. М. Захидовым), тепловые модели теплиц (совместно с к.т.н. Б. С. Расаходжаевым).

Важные результаты по энергетически оптимальным селективным характеристикам тепловых приемников солнечного излучения при нагреве и охлаждении были получены А. А. Абдурахмановым и Ш. И. Клычевым. А. А. Абдурахмановым было показано, что с повышением температуры тела параметр селективности приемников солнечного излучения (отношение поглощательной способности к излучательной) возрастает и достигает предела при температуре Солнца.

Д.т.н. Ю. К. Рашидов (1954 г.р.), профессор Ташкентского архитектурно-строительного университета (ТАСУ), еще в советское время в институте ТашЗНИИЭП организовал проектирование и сооружение гелиоустановок жилых домов, солнечно-топливных котельных и учреждений отдыха [2]. Под его руководством были разработаны основные действующие нормативные документы РУз, в том числе Нормы проектирования гелиоустановок ГВС [19], пособие по применению Норм проектирования гелиоустановок [20], ГОСТ на солнечные коллекторы [21]. Основные научные идеи Ю. К. Рашидова были изложены в диссертации [22] и монографии [23].

Из молодых ученых со специализацией солнечной теплогенерации выделяются д.т.н., старший научный сотрудник Н. Р. Авезова (1973 г.р.), генеральный директор ООО «Солар Дизайн» (Solar Design, г. Ташкент), и д.т.н., старший научный сотрудник Ж. С. Ахатов (1979 г.р.), ФТИ НПО «Физика-Солнце» АН РУз (г. Ташкент). Н. Р. Авезова продолжает научные традиции основателя узбекской солнечной теплогенерации д.т.н., профессора Р. Р. Авезова [26]. Основным научным направлением работ Ж. С. Ахатова является исследование солнечных опреснителей, результаты которых были опубликованы в диссертации [27] и в монографии [28]. Особенностью конструкции его солнечных опреснителей является применение многоступенчатых испарительно-конденсационных камер (теоретический расчет проведен совместно с Ш. И. Клычевым) в сочетании с очисткой конденсата методом обратного осмоса с электропитанием от фотоэлектрических панелей (ФЭП) [29].

Научная школа солнечных теплиц, плодоовощехранилищ и гелиосушилок, биоэнергетических установок и тепловых насосов, созданная одним из основателей узбекской научной школы солнечной теплогенерации, д.т.н., профессором А. Б. Вардияшвили, развивается: в Каршинском инженерно-экономическом институте (КИЭИ) — д.т.н., профессором Г. Н. Узаковым [30–34], в Каршинском государственном университете (КГУ) — д.т.н., профессором Б. Э. Хайриддиновым, в Бухарском госуниверситете (БухГУ) — д.т.н., профессором Ш. М. Мирзаевым [35].

Вопросами аккумулирования тепловой энергии совместно с учеными из Киргизии занимается Ш. И. Клычев, а применением для солнечных теплиц — Ферганский политехнический институт (ФерПИ) [36]. В Ташкентском институте инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТИИИМСХ) на кафедре электроснабжения и ВИЭ ведутся работы по насосам с приводом от ФЭП.

Научные школы по фотоэнергетике представлены в Узбекистане учениками, последователями и коллегами академиков М. С. Саидова (1930–2020), М. К. Бахадырханова (1941–2021), С. З. Зайнабиддинова, Р. А. Муминова, А. Т. Мамадалимова, М. Х. Ашурова, а сфера их интересов простирается от физико-химических технологий получения и модификации полупроводниковых материалов, используемых в СЭ, до изучения электрофизических свойств этих материалов и преобразователей энергии на их основе, а также разработки и внедрения конкретных фотои термоэлектрических изделий наземного (д.т.н. М. Н. Турсунов) и космического назначения (Б. М. Абдурахманов). Особо необходимо отметить научные труды академика К. Р. Аллаева, посвященные идеологии применения фотоэлектричества в большой энергетике и его оптимального сочетания с другими источниками как альтернативной, так и традиционной энергетики в Узбекистане [37, 43].

Минобрнауки РФ и Министерство высшего образования, науки и инноваций РУз в 2023 году согласовали план сотрудничества до 2025 году с проведением совместных исследований, созданием специальной лаборатории по испытанию и производству фотоэлектрических панелей, по разработке «дорожной карты» подготовки инженерно-технических кадров, взаимодействию по приему узбекских граждан в российские вузы.

Выводы

1. В Республике Узбекистан созданы условия (законы, финансирование, государственные органы, управление) для ускоренного развития отрасли возобновляемой энергетики.

2. Современные научные школы развивают традиции советского периода, в том числе уникальные солнечные концентраторы, технологии изготовления солнечных элементов, солнечной теплогенерации.

3. Коллаборацией академических и вузовских научных школ РУз достигнуты определенные успехи в фотоэнергетике, солнечных концентраторах, опреснителях, солнечной теплогенерации.

4. Обучение бакалавров и магистров по специальности «Альтернативные источники энергии» в 12 вузах и успешная деятельность аспирантур обеспечивает кадрами развитие научных школ.