Использование солнечной энергии в быту: Солнечная энергия — Vaillant

Содержание

Солнечная энергия — Vaillant

Солнце является почти неисчерпаемым источником энергии, которое нам доступно практически в неограниченном масштабе – экологически чистая и бесплатная энергия. Солнце излучает в направлении Земли 960 миллиардов кВт-часов ежедневно. Это количество энергии может теоретически удовлетворять мировые энергетические потребности в течение 180 лет.

Солнечная энергия в настоящее время используются в частных домах двумя различными способами:

  1. Солнечная энергия используется для нагрева бытовой воды и обогрева.
  2. В солнечных батареях для прямой генерации электрической энергии из солнечного света используется фотоэлектрический эффект.

Преимущества использования солнечной тепловой энергии:

  • Неисчерпаемый источник солнечной энергии
  • Солнечная энергия бесплатна
  • Не существует проблема выброса CO2
  • Может быть интегрирована в существующие установки
  • Вы меньше зависите от колебания цен на мировых сырьевых рынках

Требования, которые должны быть выполнены в вашем доме:

  • Подходящие поверхности для устаноски солнечных коллекторов
  • Коллекторы по возможности должны быть ориентированы на юг
  • В незатененном месте в течение всего дня
  • Возможность расширения системы отопления

Солнечная энергия сокращает затраты

Солнечные коллекторы преобразовывают солнечную энергию в тепловую. Коммерчески доступные плоские коллекторы конвертируют до 95 процентов света в энергию. В вакуумных трубчатых коллекторах имеется отражатель, который фокусирует свет на поглощающий элемент. Эти трубчатые коллекторы достигают более высокой эффективности и даже генерируют тепло в условиях рассеянного освещения, например, в облачный день.

После того, как солнечная энергия преобразовывается в коллекторах, тепло передается через теплоноситель баку с горячей водой в здании. Теплообменник передает энергию теплоносителя воде в ёмкости. Отсюда она может использоваться по необходимости, даже когда солнце не светит. С помощью солнечных тепловых систем можно сэкономить до 65 процентов затрат на нагрев воды в домашнем хозяйстве. Установки комбинированного типа, могут также использоваться для отопления, снижая годовые потребности в энергии для обогрева на 20 — 30 процентов.

Узнайте больше о солнечных коллекторах от Vaillant

Страны, где распространено применение солнечных панелей для частных домов

С развитием прогресса мир столкнулся с очень существенной проблемой — нехваткой ресурсов. С каждым годом в земной коре остаётся всё меньше топлива, без которого невозможна производственная деятельность, обогрев человеческого жилища и обеспечение необходимых бытовых удобств. В связи с этим люди стали искать альтернативные источники энергии для обеспечения своей жизнедеятельности. Одним из таких источников стала автономная солнечная электростанция (по-другому её называют солнечной батареей).

Это устройство представляет собой металлические панели, обладающие способностью поглощать частицы света, называемые фотонами, и преобразовывать их энергию таким образом, что её можно использовать в производстве и быту. Такой источник очень эффективен и полностью оправдан с экономической точки зрения. Во-первых, он не выделяет в окружающую среду никаких вредных веществ, которые могли бы нанести ей ущерб. Во-вторых, он окупается через небольшой промежуток времени и позволяет существенно экономить денежные средства по сравнению с обыкновенными источниками электроэнергии. В-третьих, все компоненты солнечной батареи изготавливаются из высокопрочных материалов, которые исправно служат около 30 лет, а то и больше. В случае необходимости неисправный элемент солнечной батареи легко заменить без выведения из строя всей системы.

Применение солнечных автономных электростанций стало очень популярно в ряде экономически развитых стран, чьи погодные условия хорошо для этого подходят (следует помнить, что вложение средств в такую систему в дождливом регионе, где солнце появляется буквально несколько раз в году, совершенно невыгодно). Как уже было сказано, они широко применяются в производственной деятельности. Но, так как данный вид энергии существенно дешевле обычных, простым жителям планеты он тоже приглянулся, и во многих странах мира солнечные батареи стали устанавливаться на крышах частных домов. В каких же именно?

Применение солнечных батарей в Японии

Япония — одна из ведущих мировых держав, почти не обладающая природными ресурсами и вынужденная закупать их в других странах. Тем не менее данный факт не мешает промышленности этой страны развиваться гигантскими темпами. В настоящее время Япония — ядерная держава. Реакторы обеспечивают страну большим количеством электроэнергии. Однако такой источник крайне опасен, и его использование, к сожалению, иногда влечёт за собой печальные последствия. В 2011 году мир потрясло известие об аварии на атомной электростанции Фукусима-1, унёсшее огромное количество человеческих жизней. Поэтому жителей Японии крайне беспокоит наличие в стране большого числа атомных реакторов. Некоторые японские домохозяйства стали переходить на использование энергии солнечных батарей. В то время, когда случилась катастрофа на Фукусиме-1, в небольшой деревне Тамба шло строительство собственной солнечной электростанции, почти полностью (за исключением ночного времени суток и плохих погодных условий) обеспечивающей местное население электроэнергией. Как отмечают инициаторы внедрения данной технологии, использование энергии Солнца не только приносит практическую пользу, но и делает жителей деревни более позитивно настроенными. Кроме того, строительство солнечной электростанции обеспечило молодёжь деревни рабочими местами, что побудило их остаться на своей малой родине. Излишки производимой электроэнергии жители деревни продают местным производственным предприятиям. Таким образом, использование солнечных батарей частными хозяйствами в Японии не только позволяет им экономить, но и стимулирует экономический рост мелких селений.

Программа экономии электроэнергии в США

В Соединённых Штатах Америки одно из самых дорогих и роскошных удовольствий, которое может позволить себе обыватель — это электроэнергия. Всё дело в том, что на рынке обеспечения поставок электроэнергии в дома присутствуют несколько крупных предприятий, поэтому тарифная ставка может сильно различаться в различных штатах. Самые высокие тарифы на электричество — в Нью-Йорке и его пригороде. Доходит даже до того, что многие американцы предпочитают не устанавливать в своих гостиных осветительные приборы, так как телевизор можно посмотреть и в темноте. Это позволяет немного сэкономить, но недостаточно. Среднестатистическому жителю Америки всё равно приходится платить огромные суммы за снабжение электроэнергией. В связи с этим власти многих штатов разработали специальную программу помощи своим гражданам. При условии установления солнечной батареи на крыше частного дома американская семья имеет право на налоговый вычет, то есть стоимость батареи вычитается из общей суммы уплачиваемых налогов. Такие меры хорошо стимулируют спрос на продукцию производителей этого альтернативного источника энергии. Таким образом, власти США решают сразу несколько проблем, стоящих перед страной:

  • экономия электроэнергии;
  • борьба с загрязнением окружающей среды;
  • направление налога с производителей солнечных батарей на развитие экономики страны.

Абсолютное превосходство Германии

Германия на сегодняшний момент является мировым лидерам в мире по использованию альтернативных источников энергии. Сюда можно отнести не только солнечную энергию, но и ветровые установки, и использование водных ресурсов, и иные виды возобновляемых источников энергии. Программа внедрения солнечных батарей в производство в этой стране получает существенные государственные дотации и пользуется популярностью. Однако истинные любители солнечных батарей — обычные жители, а именно владельцы частных домов. Если взглянуть на обычный посёлок в Германии с высоты птичьего полёта, можно поразиться, ведь увидеть традиционное покрытие крыши практически невозможно. Всё пространство занимают блестящие светоотражающие солнечные панели. Частный сектор в Германии потребляет около 90 % всей производимой солнечной энергии в стране. Кроме того Германия регулярно бьёт все мировые рекорды по мощности производимой и потребляемой солнечной энергии.

Китай — мировой лидер по производству солнечных батарей

Сказать, что Китай по производству и потреблению электроэнергии за счёт использования энергии Солнца, было бы слишком банально. Если Германия является абсолютным лидером в мире по использованию солнечных батарей, то с Китаем никто не сможет сравниться в их производстве. В настоящее время продукция этой страны занимает лидирующие позиции на рынке, а более 80 % всех установленных в мире солнечных батарей изготовлены в Китае. Частный сектор здесь также не пренебрегает данным видом энергии.

Научный прорыв в Италии

Италия, так же, как и Япония, испытывает острую нехватку природных ресурсов, поэтому стране приходится покупать топливо у других держав. Особое место в связи с этим занимает закупка природного газа, однако такие меры не слишком эффективны с экономической точки зрения. Учитывая всё это, Италия постепенно начала переходить на использование альтернативных источников энергии, в частности солнечных панелей. Начиная с 2010 года, объём производимой и потребляемой таким образом электроэнергии неуклонно увеличивается. Жители деревень и пригородов используют панели, расположенные на крышах домов, для экономии. Однако скоро всё может измениться, ведь, возможно, в скором будущем, сами их дома могут стать генераторами солнечной энергии. В недавнем прошлом учёными из Италии было сделано открытие в сфере преобразования квантовых точек, которое навсегда может изменить представление жителей по всему миру о солнечных батареях. Данная разработка позволить монтировать генераторы на окна, не меняя при этом его возможность пропускать солнечные лучи внутрь жилого помещения. Такие новшества позволят существенно повысить мощность производимой энергии.

Таким образом, в ряде стран мира применение солнечных батарей широко распространено не только в промышленности, но и в частном секторе. В России подобная технология ещё не получила широкого распространения, главным образом из-за суровых погодных условий во многих регионах. Тем не менее у любого жителя частного дома есть возможность купить солнечные электростанции.

Свет ЭРА на солнечной энергии: отзывы и фото покупателей

 

Солнечная энергия — возобновляемый природный ресурс, применение которого в быту человека с каждым годом становится всё популярнее. Торговая марка ЭРА выпускает целый ряд светотехнических приборов, работающих от солнечных батарей. В их числе широкий ассортимент садовых светильников, декоративные уличные гирлянды, уличные фонари, прожекторы, фасадные светильники.  

Садовые светильники и гирлянды ЭРА на солнечных батареях уже много лет преображают садовые участки покупателей, являясь одновременно и украшением, и функциональной подсветкой. Уличные фонари и прожекторы, а также фасадные светильники, работающие от солнечной энергии — относительно новое направление в работе ЭРА, однако многие уже успели оценить удобство, экономичность и экологичность этих осветительных приборов. 

Питаясь от дневного света, светотехника ЭРА накапливает энергию, чтобы отдавать её в виде света, как только наступят сумерки. Включение происходит автоматически с приходом темноты. Заряда хватает на всю ночь. 

Всё освещение ЭРА на солнечных батареях является светодиодным. 

Предлагаем вам ознакомиться с отзывами, которые оставляют покупатели продукции ЭРА в онлайн-магазине Wildberries. 

Весь ассортимент освещения на солнечных батареях в онлайн-каталоге ЭРА: ЭРА_Каталог_Солнечная энергия

 

Фасадный светильник ЭРА «Фонарь» ERAFS08-36 с двумя режимами свечения — статичный белый свет и динамичный эффект пламени.

 

 

Садовый светильник ЭРА ERASF08-25 «Шар» с эффектом кракле на стеклянном плафоне.

 

 

 

Садовые светильники ЭРА «Филин» ERAFYH01-05

 и ЭРА «Филин» ERAFYS01-01 с пёстрым цветочным рисунком на корпусе.

  

 

 

Садовая гирлянда «Пчёлки» ERASG024-03 для декоративного оформления деревьев, кустарников, фасадов, окон, балконов.

 

 

 

Садовый светильник ЭРА SL-RSN23-LANT-OR в виде винтажного фонаря с оранжевым узорчатым плафоном, создающим красивые световые узоры.

 

 

 

Влагозащищённый консольный светильник ЭРА ERAKSC40-02 с металлическим кронштейном и датчиком движения.

  

 

 

Неоновый садовый светильник «Кактус» ERASF012-31 с удобным штырьком для быстрого и надёжного размещения в грунт.  

 

 

 

Уличный светильник ЭРА ERASP024-10  для подсветки фасадов, кустарников, крумб, альпийских горок, скульптур.

 

 

Фасадный светильник ЭРА «Хром» со стильным хромированным покрытием и двумя режимами работы — приглушённая подсветка (автоматически включается с наступлением сумерек) и яркий свет (когда датчик обнаруживает движение в радиусе 3-5 метров. 

    

Экологические проблемы энергетического обеспечения человечества

Экологические проблемы энергетического обеспечения человечества

Введение. Энергия – проблемы роста потребления

    Энергетический кризис – явление, возникающее, когда спрос на энергоносители значительно выше их предложения. Его причины могут находиться в области логистики, политики или физического дефицита.

    Потребление энергии является обязательным условием существования человечества.

Наличие доступной для потребления энергии всегда было необходимо для удовлетворения потребностей человека, увеличения продол­жительности и улучшения условий его жизни.
    История цивилизации – история изобретения все новых и новых методов преобразования энергии, освоения ее новых источников и в конечном итоге увеличения энергопотребления.
    Первый скачок в росте энергопотребления произошел, когда человек научился добывать огонь и использовать его для приготовления пищи и обогрева своих жилищ. Источниками энергии в этот период служили дрова и мускульная сила человека. Следующий важный этап связан с изобретением колеса, созданием разнообразных орудий труда, развитием кузнечного производства. К XV веку средневековый человек, используя рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова и небольшое количество угля, уже потреблял приблизительно в 10 раз больше, чем первобытный человек. Особенно заметное увеличение мирового потребления энергии произошло за последние 200 лет, прошедшие с начала индустриальной эпохи, – оно возросло в 30 раз и достигло в 1998 г.
13.7 Гигатонн условного топлива в год. Человек индустриального общества потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек.
    В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства. Во всех промышленно развитых странах темпы развития энергетики опережали темпы развития других отраслей.
    В то же время энергетика – один из источников неблагоприятного воздействия на окружающую среду и человека. Она влияет на атмосферу (потребление кислорода, выбросы газов, влаги и твердых частиц), гидросферу (потребление воды, создание искусственных водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод, жидких отходов) и на литосферу (потребление ископаемых топлив, изменение ландшафта, выбросы токсичных веществ).
    Несмотря на отмеченные факторы отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду, рост потребления энергии не вызывал особой тревоги у широкой общественности. Так продолжалось до середины 70-х годов, когда в руках специалистов оказались многочисленные данные, свидетельствующие о сильном антропогенном давлении на климатическую систему, что таит угрозу глобальной катастрофы при неконтролируемом росте энергопотребления. С тех пор ни одна другая научная проблема не привлекает такого пристального внимания, как проблема настоящих, а в особенности предстоящих изменений климата.
    Считается, что одной из главных причин этого изменения является энергетика. Под энергетикой при этом понимается любая область человеческой деятельности, связанная с производством и потреблением энергии. Значительная часть энергетики обеспечивается потреблением энергии, освобождающейся при сжигании органического ископаемого топлива (нефти, угля и газа), что, в свою очередь, приводит к выбросу в атмосферу огромного количества загрязняющих веществ.
    Такой упрощенный подход уже наносит реальный вред мировой экономике и может нанести смертельный удар по экономике тех стран, которые еще не достигли необходимого для завершения индустриальной стадии развития уровня потребления энергии, в том числе России. В действительности все обстоит гораздо сложнее. Помимо парникового эффекта, ответственность за который, частично лежит на энергетике, на климат планеты оказывает влияние ряд естественных причин, к числу важнейших из которых относятся солнечная активность, вулканическая деятельность, параметры орбиты Земли, автоколебания в системе атмосфера-океан. Корректный анализ проблемы возможен лишь с учетом всех факторов, при этом, разумеется, необходимо внести ясность в вопрос, как будет вести себя мировое энергопотребление в ближайшем будущем, действительно ли человечеству следует установить жесткие самоограничения в потреблении энергии с тем, чтобы избежать катастрофы глобального потепления.

Современные тенденции развития энергетики


 Рис. 5.37. Мировое потребление коммерческой энергии Е и численность населения Р во второй половине XX столетия
    Общепринятая классификация подразделяет источники первичной энергии на коммерческие и некоммерческие.
    Коммерческие источники
энергии включают в себя твердые (каменный и бурый уголь, торф, горючие сланцы, битуминозные пески), жидкие (нефть и газовый конденсат), газообразные (природный газ) виды топлива и первичное электричество (электроэнергия, произведенная на ядерных, гидро-, ветровых, геотермальных, солнечных, приливных и волновых станциях).

    К некоммерческим относят все остальные источники энергии (дрова, сельскохозяйственные и промышленные отходы, мускульная сила рабочего скота и собственно человека).
    Мировая энергетика в целом на протяжении всей индустриальной фазы развития общества основана преимущественно на коммерческих энергоресурсах (около 90% общего потребления энергии). Хотя следует отметить, что существует целая группа стран (экваториальная зона Африки, Юго-Восточная Азия), многочисленное население которых поддерживает свое существование почти исключительно за счет некоммерческих источников энергии.
    Различного рода прогнозы потребления энергии, базирующиеся на данных за последние 50-60 лет предполагают, что примерно до 2025 г. ожидается сохранение современного умеренного темпа роста мирового потребления энергии – около 1.5% в год и проявившая себя в последние 20 лет стабилизация мирового душевого потребления на уровне 2.3-2.4 т усл.топл./(чел.-год). После 2030 г. по прогнозу начнется медленное снижение среднемирового уровня душевого потребления энергии к 2100 г.
При этом общее потребление энергии обнаруживает явную тенденцию к стабилизации после 2050 г. и даже слабого уменьшения к концу века.
    Одним из важнейших факторов, учитывавшихся при разработке прогноза, является обеспеченность ресурсами мировой энергетики, базирующейся на сжигании ископаемого органического топлива.
    В рамках рассматриваемого прогноза, безусловно, относящегося к категории умеренных по абсолютным цифрам потребления энергии, исчерпание разведанных извлекаемых запасов нефти и газа наступит не ранее 2050 г., а с учетом дополнительных извлекаемых ресурсов – после 2100 г. Если принять во внимание, что разведанные извлекаемые запасы угля значительно превосходят запасы нефти и газа, вместе взятые, то можно утверждать, что развитие мировой энергетики по данному сценарию обеспечено в ресурсном отношении более чем на столетие.
    Вместе с тем, результаты прогнозов дают значительный разброс, что хорошо видно из подборки некоторых опубликованных данных прогнозов на 2000 г.

Таблица 5.7. Некоторые недавние прогнозы энергопотребления на 2000 г.
(в скобках – год публикации) и его действительное значение.

Прогностический центр Потребление первичной энергии,
Гт усл.топл./год
Институт атомной энергии (1987) 21.2
Международный институт прикладного системного анализа (IIASA) (1981) 20.0
Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) (1981) 18.7
Окриджская национальная лаборатория (ORNL) (1985) 18.3
Международная комиссия по изменению климата (IPCC) (1992) 15. 9
Лаборатория глобальных проблем энергетики ИБРАЭ РАН–МЭИ (1990) 14.5
Действительное энергопотребление 14.3

    Уменьшение энергопотребления по отношению к прогнозируемому связаны, прежде всего, с переходом от экстенсивных путей ее развития, от энергетической эйфории к энергетической политике, основанной на повышении эффективности использования энергии и всемерной ее экономии.
    Поводом для этих изменений стали энергетические кризисы 1973 и 1979 годов, стабилизация запасов ископаемых топлив и удорожание их добычи, желание уменьшить обусловленную экспортом энергоресурсов зависимость экономики от политической нестабильности в мире.

Табл.5.8. Стоимость электроэнергии от различных источников в США в 2000 г. (долл. /кВт.ч).
Источник электроэнергии Стоимость
АЭС 0.14–0.15
ТЭС (уголь) 0.07–0.09
ГЭС (большие) 0.04
ГЭС (малые) 0.10–0.12
ТЭС (газовые) 0.04–0.06
ТЭС (биомасса) 0.07–0.10
ТЭС (геотермальные) 0.04
ВЭС (ветроустановки) 0.06–0.10
ГТЭС (гелиоустановки) 0.10–0.20

    Вместе с тем, говоря о потреблении энергии, следует отметить, что в постиндустриальном обществе должна быть решена еще одна основополагающая задача – стабилизация численности населения.
   
Современное общество, не решившее эту проблему или, по крайней мере, не предпринимающее усилий для ее решения, не может считаться ни развитым, ни цивилизованным, поскольку совершенно очевидно, что бесконтрольный рост населения ставит непосредственную угрозу существования человека как биологического вида.
    Итак, потребление энергии на душу населения в мире обнаруживает явную тенденцию к стабилизации. Следует отметить, что этот процесс начался еще около 25 лет тому назад, т.е. задолго до нынешних спекуляций на глобальном изменении климата. Такое явление в мирное время наблюдается впервые с начала индустриальной эпохи и связано с массовым переходом стран мира в новую, постиндустриальную стадию развития, в которой потребление энергии на душу населения остается постоянным. Указанный факт имеет весьма важное значение, поскольку в результате и величина общего потребления энергии в мире растет гораздо более медленными темпами. Можно утверждать, что серьезное замедление темпов роста энергопотребления оказалось полной неожиданностью для многих прогнозистов.

Кризис топливных ресурсов

    В начале 70-х годов страницы газет запестрели заголовками: «Энергетический кризис!», «Надолго ли хватит органического топлива?», «Конец нефтяного века!», «Энергетический хаос». Этой теме до сих пор большое внимание уделяют все средства массовой информации – печать, радио, телевидение. Основания для такой тревоги есть, ибо человечество вступило в сложный и достаточно долгий период мощного развития своей энергетической базы. Поэтому следуете просто расходовать известные сегодня запасы топлива, но расширяя масштабы современной энергетики, отыскивать новые источники энергии и развивать новые способы её преобразования.
    Прогнозов о развитии энергетики сейчас очень много. Тем не менее, несмотря на улучшившуюся методику прогнозирования, специалисты, занимающиеся прогнозами, не застрахованы от просчетов, и не имеют достаточных оснований говорить о большой точности своих прогнозов для такого временного интервала, каким являются 40-50 лет.
    Человек всегда будет стремиться обладать как можно большим количеством энергии, обеспечивающим движение вперед. Не всегда наука и техника дадут ему возможность получать энергию во всевозрастающих объемах. Но, как показывает историческое развитие, обязательно будут появляться новые открытия и изобретения, которые помогут человечеству сделать очередной качественный скачок и пойти к новым достижениям ещё более быстрыми шагами.
    Тем не менее, пока проблема истощения энергетических ресурсов остается. Ресурсы, которыми обладает Земля, делятся на возобновляемые и невозобновляемые. К первым относятся солнечная энергия, тепло Земли, приливы океанов, леса. Они не прекратят существования, пока будут Солнце и Земля. Невозобновляемые ресурсы не восполняются природой или восполняются очень медленно, гораздо медленнее, чем их расходуют люди. Скорость образования новых горючих ископаемых в недрах Земли определить довольно трудно. В связи с этим оценки специалистов различаются более чем в 50 раз. Если даже принять самое большое это число, то все равно скорость накопления топлива в недрах Земли в тысячу раз меньше скорости его потребления. Поэтому такие ресурсы и называют невозобновляемыми. Оценка запасов и потребления основных из них приведена в табл.5.44. В таблице приведены потенциальные ресурсы. Поэтому при существующих сегодня методах добычи из них можно извлечь только около половины. Другая половина остается в недрах. Именно поэтому, часто утверждают, что запасов хватит на 120-160 лет. Большую тревогу вызывает намечающееся истощение нефти и газа, которого (по имеющимся оценкам) может хватить всего на 40-60 лет.
    С углем свои проблемы. Во-первых, его транспортировка – дело весьма трудоемкое. Так в России, основные запасы угля сосредоточены на востоке, а основное потребление – в европейской части. Во-вторых, широкое использование угля связано с серьезным загрязнением атмосферы, засорением поверхности земли и ухудшением почвы.
    В разных странах все перечисленные проблемы выглядят различно, но решение их почти везде было одно – внедрение атомной энергетики. Запасы уранового сырья тоже ограничены. Однако если говорить о современных тепловых реакторах усовершенствованного типа, то для них, вследствие достаточно большой их эффективности, можно считать запасы урана практически безграничными.
    Так почему же люди заговорили об энергетическом кризисе, если запасов только органического топлива хватит на сотни лет, а в резерве ещё ядерное?
    Весь вопрос в том, сколько оно стоит. И именно с этой стороны нужно рассматривать сейчас энергетическую проблему. в недрах земли ещё много, но их добыча Нефти, газа стоит все дороже и дороже, так как эту энергию приходится добывать из более бедных и глубоко залегающих пластов, из небогатых месторождений, открытых в необжитых, труднодоступных районах. Гораздо больше приходится и придется вкладывать средств для того, чтобы свести к минимуму экологические последствия использования органического топлива.
    Атомная энергия внедряется сейчас не потому, что она обеспечена топливом на столетия и тысячелетия, а, скорее из-за экономии и сохранения на будущее нефти и газа, а также из-за возможности уменьшения экологической нагрузки на биосферу.
    Существует распространенное мнение, что стоимость электроэнергии АЭС значительно ниже стоимости энергии, вырабатываемой на угольных, а в перспективе – и газовых электростанциях. Но если подробно рассмотреть весь цикл атомной энергетики (от добычи сырья до утилизации РАО, включая расходы на строительство самой АЭС), то эксплуатация АЭС и обеспечение ее безопасной работы оказываются дороже, чем строительство и работа станции такой же мощности на традиционных источниках энергии (табл.5.8 на примере экономики США).
    Поэтому в последнее время все больший акцент делается на энергосберегающих технологиях и возобновляемых источниках – таких как солнце, ветер, водная стихия. Например, в Европейском союзе поставлена цель к 2010-2012 гг. получать 22% электроэнергии с помощью новых источников. В Германии, например, уже в 2001 г. энергия, производимая от возобновимых источников, была равносильна работе 8 атомных реакторов, или 3.5% всей электроэнергии.
    Многие считают, что будущее принадлежит дарам Солнца. Однако, оказывается и здесь все не так просто. Пока стоимость получения электроэнергии с применением современных солнечных фотоэлектрических элементов в 100 раз выше, чем на обычных электростанциях. Однако специалисты, занимающиеся фотоэлементами, полны оптимизма, и считают, что им удастся существенно снизить их стоимость.
    Точки зрения специалистов на перспективы использования возобновляемых источников энергии очень различаются. Комитет по науке и технике в Англии, проанализировав перспективы освоения таких источников энергии, пришел к выводу, что их использование на базе современных технологий пока минимум в два-четыре раза дороже строительства АЭС. Другие специалисты в различных прогнозах этим источникам энергии уже в недалеком будущем. По-видимому, источники возобновляемой энергии будут применяться в отдельных районах мира, благоприятных для их эффективного и экономичного использования, но в крайне ограниченных масштабах. Основную долю энергетических потребностей человечества должны обеспечить уголь и атомная энергетика. Правда, пока нет настолько дешевого источника, который позволил бы развивать энергетику такими быстрыми темпами, как бы этого хотелось.
    Сейчас и на предстоящие десятилетия наиболее экологичным источником энергии представляются ядерные, а затем, возможно, и термоядерные редакторы. С их помощью человек и будет двигаться по ступеням технического прогресса. Будет двигаться до тех пор, пока не откроет и не освоит какой-либо другой, более удобный источник энергии.
    На рис.5.38 приведен график роста мощности АЭС в мире и производства электроэнергии за 1971-2006 гг., и прогнозы развития на 2020-30 гг. Помимо упомянутых выше, несколько развивающихся стран, таких, как Индонезия, Египет, Иордания и Вьетнам, заявили о возможности создания АЭС и сделали первые шаги в этом направлении.


Рис.5.38. (наверху) Рост мощности АЭС и производства электроэнергии за 1971-2006 гг. по данным МАГАТЭ и прогнозы мощности АЭС в Мире на 2020-2030 гг. (внизу)

Экологический кризис энергетики

    Основные формы влияния энергетики на окружающую среду состоят в следующем.

  1. Основной объем энергии человечество пока получает за счет использования невозобновимых ресурсов.
  2. Загрязнение атмосферы: тепловой эффект, выделение в атмосферу газов и пыли.
  3. 3. Загрязнение гидросферы: тепловое загрязнение водоемов, выбросы загрязняющих веществ.
  4. Загрязнение литосферы при транспортировке энергоносителей и захоронении отходов, при производстве энергии.
  5. Загрязнение радиоактивными и токсичными отходами окружающей среды.
  6. Изменение гидрологического режима рек гидроэлектростанциями и как следствие загрязнение на территории водотока.
  7. Создание электромагнитных полей вокруг линий электропередач.

    Согласовать постоянный рост энергопотребления с ростом отрицательных последствий энергетики, учитывая, что в ближайшее время человечество ощутит ограниченность ископаемого топлива, можно, по-видимому, двумя способами

  1. Экономия энергии. Степень влияния прогресса на экономию энергии можно продемонстрировать на примере паровых машин. Как известно, КПД паровых машин 100 лет назад составлял 3-5%, а сейчас достигает 40%. Развитие мировой экономики после энергетического кризиса 70 годов также показало, что на этом пути у человечества есть значительные резервы. Применение ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий обеспечило значительное сокращение потребления топлива и материалов в развитых странах.
  2. Развитие экологически более чистых видов производства энергии. Решить проблему, вероятно, способно развитие альтернативных видов энергетики, особенно базирующихся на использовании возобновляемых источников. Однако пути реализации данного направления пока не очевидны. Пока возобновимые источники дают не более 20 % общемирового потребления энергии. Основной вклад в эти 20% дают использование биомассы и гидроэнергетика.

Экологические проблемы традиционной энергетики

    Основная часть электроэнергии производится в настоящее время на тепловых электростанциях (ТЭС). Далее обычно идут гидроэлектростанции (ГЭС) и атомные электростанции (АЭС).

    1) Тепловые электростанции
   
В большинстве стран мира доля электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС больше 50%. В качестве топлива на ТЭС обычно используются уголь, мазут, газ, сланцы. Ископаемое топливо относится к невозобновимым ресурсам. Согласно многим оценкам угля на планете хватит на 100-300 лет, нефти на 40-80 лет, природного газа на 50-120 лет.
    Коэффициент полезного действия ТЭС составляет в среднем 36-39%. Наряду с топливом ТЭС потребляет значительное количество воды. Типичная ТЭС мощностью 2 млн. кВт ежесуточно потребляет 18 000 т угля, 2500 т мазута, 150 000 м3 воды. На охлаждение отработанного пара на ТЭС используются ежесуточно 7 млн. м3 воды, что приводит к тепловому загрязнению водоема-охладителя.
    Для ТЭС характерно высокое радиационное и токсичное загрязнение окружающей среды. Это обусловлено тем, что обычный уголь, его зола содержат микропримеси урана и ряда токсичных элементов в значительно больших концентрациях, чем земная кора.
    При строительстве крупных ТЭС или их комплексов загрязнение еще более значительно. При этом могут возникать новые эффекты, например, обусловленные превышением скорости сжигания кислорода над скоростью его образования за счет фотосинтеза земных растений на данной территории, или вызванные увеличением концентрации углекислого газа в приземном слое.
    Из ископаемых источников топлива наиболее перспективным является уголь (его запасы огромны по сравнению с запасами нефти и газа). Основные мировые запасы угля сосредоточены в России, Китае и США. При этом основное количество энергии в настоящее время вырабатывается на ТЭС за счет использования нефтепродуктов. Таким образом, структура запасов ископаемого топлива не соответствует структуре его современного потребления при производстве энергии. В перспективе – переход на новую структуру потребления ископаемого топлива (угля) вызовет значительные экологические проблемы, материальные затраты и изменения во всей промышленности. Ряд стран уже начал структурную перестройку энергетики.


Рис.5.39. Дивногорская ГЭС.

    2) Гидроэлектростанции
   
Основные достоинства ГЭС – низкая себестоимость вырабатываемой электроэнергии, быстрая окупаемость (себестоимость примерно в 4 раза ниже, а окупаемость в 3-4 раза быстрее, чем на ТЭС), высокая маневренность, что очень важно в периоды пиковых нагрузок, возможность аккумуляции энергии.
    Но даже при полном использовании потенциала всех рек Земли можно обеспечить не более четверти современных потребностей человечества. В России используется менее 20 % гидроэнергетического потенциала. В развитых странах эффективность использования гидроресурсов в 2-3 раза выше, т.е. здесь у России есть определенные резервы. Однако сооружение ГЭС (особенно на равнинных реках) приводит ко многим экологическим проблемам. Водохранилища, необходимые для обеспечения равномерной работы ГЭС, вызывают изменения климата на прилегающих территориях на расстояниях до сотен километров, являются естественными накопителями загрязнений.
    В водохранилищах развиваются сине-зеленые водоросли, ускоряются процессы эфтрофикации, что приводит к ухудшению качества воды, нарушает функционирование экосистем. При строительстве водохранилищ нарушаются естественные нерестилища, происходит затопление плодородных земель, изменяется уровень подземных вод.
    Более перспективным является сооружение ГЭС на горных реках. Это обусловлено более высоким гидроэнергетическим потенциалом горных рек по сравнению с равнинными реками. При сооружении водохранилищ в горных районах не изымаются из землепользования большие площади плодородных земель.


Рис.5.40. Балаковская АЭС.

    3) Атомные электростанции
   
АЭС не вырабатывают углекислого газа, объем других загрязнений атмосферы по сравнению с ТЭС также мал. Количество радиоактивных веществ, образующихся в период эксплуатации АЭС, сравнительно невелико. В течение длительного времени АЭС представлялись как наиболее экологически чистый вид электростанций и как перспективная замена ТЭС, оказывающих влияние на глобальное потепление. Однако процесс безопасной эксплуатации АЭС еще не решен. С другой стороны, замена основной массы ТЭС на АЭС для устранения их вклада в загрязнение атмосферы в масштабе планеты не осуществима из-за огромных экономических затрат.
    Чернобыльская катастрофа привела к коренному изменению отношения населения к АЭС в регионах размещения станций или возможного их строительства. Поэтому перспектива развития атомной энергетики в ближайшие годы неясна. Среди основных проблем использования АЭС можно выделить следующие.
    1. Безопасность реакторов. Все современные типы реакторов ставят человечество под угрозу риска глобальной аварии, подобной Чернобыльской. Такая авария может произойти по вине конструкторов, из-за ошибки оператора или в результате террористического акта. Принцип внутренней самозащищенности активной зоны реактора в случае развития аварии по худшему сценарию с расплавлением активной зоны должен быть непреложным требованием при проектировании реакторов. Ядерная технология сложна. Потребовались годы анализа и накопленного опыта, чтобы просто осознать возможность возникновения некоторых типов аварий.
    Неопределенности в отношении безопасности никогда не будут полностью разрешены заранее. Большое их количество будет обнаружено только во время эксплуатации новых реакторов.
    3. Снижение эмиссии диоксида углерода. Считается, что вытеснение тепловых электростанций атомными поможет решить проблему снижения выбросов диоксида углерода, одного из главных парниковых газов, способствующих потеплению климата на планете. Однако, на самом деле, электростанции с комбинированным циклом на природном газе не только намного экономичнее, чем АЭС, но и при одних и тех же затратах достигается значительно большее снижение выбросов диоксида углерода, чем при использовании атомной энергии с учетом всего топливного цикла (потребление энергии при добыче и обогащении урана, изготовлении ядерного топлива и других затрат на «входе» и «выходе»).
    4. Снятие с эксплуатации реакторов на АЭС. К 2010 г. половина из работающих в мире АЭС имела возраст 25 лет и более. После этого предполагается процедура снятия с эксплуатации реакторов. По данным Всемирной ядерной ассоциации (WNA), более 130 промышленных ядерных установок уже выведены из эксплуатации, либо ожидают этой процедуры. И во всех случаях возникает проблема утилизации радиоактивных отходов, которые надо надежно изолировать и хранить длительный срок в специальных хранилищах. Многие эксперты считают, что эти расходы могут сравняться с расходами на строительство АЭС.
    5. Опасность использования АЭС для распространения ядерного оружия. Каждый реактор производит ежегодно плутоний в количестве, достаточном для создания нескольких атомных бомб. В отработавшем ядерном топливе (ОЯТ), которое регулярно выгружается из реакторов, содержится не только плутоний, но и целый набор опасных радиационных элементов. Поэтому МАГАТЭ старается держать под контролем весь цикл обращения с отработавшим ядерным топливом во всех странах, где работают АЭС.
    Примитивную атомную бомбу можно сделать из отработавшего ядерного топлива любой АЭС. Если для создания бомбы необходимы сложное производство, специальное оборудование и подготовленные специалисты, то для создания так называемых грязных ядерных взрывных устройств – все намного проще, и здесь опасность очень велика. При использовании такой «самоделки» ядерного взрыва, конечно, не будет, но будет сильное радиоактивное заражение. Такие устройства террористы и экстремисты могут изготовить самостоятельно, приобретя на ядерном черном рынке необходимые расщепляющие материалы. Такой рынок, как это ни прискорбно, существует, и атомная промышленность является потенциальным поставщиком таких материалов.

Эколого-экономическая характеристика основных возобновимых и альтернативных источников энергии

    Считается, что возобновимые источники энергии (ветровые, солнечные, геотермальные, волновые и др.), модульные станции на природном газе с использованием топливных элементов, утилизация сбросного тепла и отработанного пара, как и многое другое,– реальные пути защиты от изменения климата без создания новых угроз для ныне живущих и будущих поколений. Рассмотрим эти вопросы более подробно.

    1) Прямое использование солнечной энергии
   
Мощность солнечной радиации, поглощенной атмосферой и земной поверхностью, составляют 105 ТВт (1017 Вт). Эта величина кажется огромной по сравнению с современным мировым энергопотреблением, равным 10 ТВт. Поэтому ее считают наиболее перспективным видом нетрадиционной (альтернативной) энергетики.
    К основным методам преобразования солнечной энергии относятся, прежде всего, методы прямого использования солнечной энергии – фотоэлектрическое преобразование и термодинамический цикл, а также биоконверсия.
    Фотоэлектрический метод
преобразования солнечной энергии основан на особенностях взаимодействия полупроводниковых материалов со световым излучением. В фотоэлектрическом преобразователе свободные носители образуются в результате поглощения светового кванта полупроводником, разделение зарядов производится под действием электрического поля, возникающего внутри полупроводника. Теоретически КПД преобразователя может достигать 28%.
    Низкая плотность солнечного излучения является одним из препятствий его широкого использования. Для устранения этого недостатка при конструировании фотоэлектрических преобразователей используются различного рода концентраторы излучения. Главные преимущества фотоэлектрических установок заключается в том, что они не имеют движущихся частей, их конструкция очень проста, производство – тех­нологично. К их недостаткам можно отнести разрушение полупроводникового материала от времени, зависимость эффективности работы системы от ее запыленности, необходимость разработки сложных методов очистки батарей от загрязнения. Все это ограничивает срок службы фотоэлектрических преобразователей.
    Гибридные станции, состоящие из фотоэлектрических преобразователей и дизельных генераторов, уже широко используются для электроснабжения на территориях, где нет распределительных электрических сетей. Например, система такого типа обеспечивает электроэнергией жителей Кокосового острова, расположенного в Торресовом проливе.


Рис.5.41. Схема термодинамического преобразователя солнечной энергии: а – схема с теплообменником, б – схема без теплообменника.

   Энергию получают из солнечной энергии методом термодинамического преобразования практически так же как из других источников. Однако такие особенности солнечного излучения как низкая мощность, суточная и сезонная изменчивость, зависимость от погодных условий, накладывают определенные ограничения на конструкцию термодинамических преобразователей.
    Обычный термодинамический преобразователь солнечной энергии содержит (рис.5.41) систему улавливания солнечной радиации, которая предназначена частично скомпенсировать низкую плотность солнечного излучения; приемную систему, которая преобразует солнечную энергию в энергию теплоносителя; систему переноса теплоносителя от приемника к аккумулятору или к теплообменнику; тепловой аккумулятор, который обеспечивает смягчение зависимости от суточной изменчивости и погодных условий; теплообменники, образующие нагревательный и охладительный источники тепловой машины.
    Для среднетемпературного аккумулирования (от 100 до 5500С) используются гидраты оксидов щелочноземельных металлов. Высокотемпературное аккумулирование (температура выше 5500С) осуществляется с помощью обратимых экзо-эндотермических реакций.
    В настоящее время идеи термодинамического преобразования реализуются в схемах двух типов: гелиостаты башенного типа и станции с распределенным приемником энергии.
    На гелиостанции башенного типа энергия от каждого гелиостата передается оптическим способом. Управление гелиостатами осуществляет ЭВМ. До 80% стоимости станции составляет стоимость гелиостатов. Система сбора и передачи энергии в установках башенного типа оказывается очень дорогой. Поэтому такие установки не получили широкого распространения. В Мексике, США, работают установки такого типа мощностью 10 Мвт.
    Станции с распределенными приемниками солнечной энергии оказались более перспективными. Концентраторы параболического типа, вращающиеся вокруг оси, передают энергию трубчатым приемникам, находящимся на фокальной линии. В качестве теплоносителя обычно используется масло. Нерешенной проблемой в гелиостанциях является вопрос о длительном хранении электроэнергии. Правда следует отметить, что этот вопрос не решен не только в солнечной энергетике, но и вообще в энергетике.


Рис. 5.42. Динамика суммарных установленных мощностей солнечных модулей по регионам мира за 2000-2009 гг.

   Более широкому внедрению солнечной энергетики пока препятствует более высокая стоимость производства на солнечных электростанциях по сравнению с традиционными источниками энергии. Солнечная энергетика имеет особенности, которые существенно затрудняют ее широкое использование. Это, прежде всего низкая плотность потока энергии и ее непостоянство, т.к. интенсивность солнечного излучения зависит от времени года, суток и метеоусловий. Тем не менее, в настоящее время, наблюдается тенденция значительного роста, как вводимых мощностей, так и инвестиций в данную отрасль по всему миру. В 2008-2009 гг. новые инвестиции превысили половину всех инвестиций в общее производство энергии. В 2010 г. впервые прирост мощностей, основанных на возобновляемых источниках энергии, превысил ввод в действие мощностей традиционных. По показателям имеющихся мощностей и инвестиций по многим параметрам лидируют Китай, США, Германия, Индия и Бразилия. На фоне этого российская цель – 1.5 % к 2010 г. и 4.5 % ВИЭ в производстве электроэнергии к 2020 г. – выглядит очень скромно.
    Кроме того, использование энергии солнца предполагает обязательное наличие накопителей электроэнергии достаточной емкости. Как правило, это обычные аккумуляторы. Поэтому, если рассматривать солнечную энергетику полного цикла (с учетом производства датчиков-преобразователей солнечной энергии и, особенно, аккумуляторных батарей), то суммарное влияние такой энергетики на загрязнение окружающего пространства оказывается не таким уж и незначительным.

    2) Биоконверсия солнечной энергии
    Биомасса, как источник энергии, используется с древнейших времен. В процессе фотосинтеза солнечная энергия запасается в виде химической энергии в зеленой массе растений. Запасенная в биомассе энергия может быть использована в виде пищи человеком или животными или для получения энергии в быту и производстве. В настоящее время до 15% энергии в мире производится из биомассы.
    Самый древний, и еще широко применяемый, способ получения энергии из биомассы заключается в ее сжигании. В сельской местности до 85% энергии получают этим способом. Как топливо, биомасса имеет ряд преимуществ перед ископаемым топливом. Прежде всего – это возобновимый источник энергии. При сжигании биомассы выделяется в 10-20 раз меньше серы и в 3-5 раз меньше золы, чем при сжигании угля. Количество углекислого газа, выделившегося при сжигании биомассы, равно количеству углекислого газа, затраченного в процессе фотосинтеза.
    Энергию биомассы можно получать из специальных сельскохозяйственных культур. Например, в субтропическом поясе России предлагается выращивать карликовые породы быстрорастущего вида папайи. С одного гектара за 6 месяцев на опытных участках получают более 5 т биомассы по сухому весу, которую можно использовать для получения биогаза. К перспективным видам относятся быстрорастущие деревья, растения, богатые углеводами, которые применяются для получения этилового спирта (например, сахарный тростник). В США разработан способ производства спирта из кукурузы, в Италии ведутся работы над разработкой способа рентабельного производства спирта из сорго. Около 200 автобусов в Стокгольме уже работают на спирте.


Рис.5.43. Водорослевая плантация в тепличном комплексе.

    Широко распространенный способ получения энергии из биомассы заключается в получении биогаза путем анаэробного перебраживания. Такой газ содержит около 70% метана. Биометаногенез был открыт еще в 1776 году Вольтой, который обнаружил содержание метана в болотном газе. Биогаз позволяет использовать газовые турбины, являющиеся самыми современными средствами теплоэнергетики. Для производства биогаза используются органические отходы сельского хозяйства и промышленности. Это направление является одним из перспективных и многообещающих способов решения проблемы энергообеспечения сельских районов. Например, из 300 т сухого вещества навоза, превращенного в биогаз, выход энергии составляет около 30 т нефтяного эквивалента.
    Биомассу для последующего получения биогаза, можно выращивать в водной среде, культивируя водоросли и микроводоросли. Во многих научных лабораториях, например в Лаборатории возобновляемых источников энергии МГУ им. М. В. Ломоносова, сейчас занимаются разработкой технологий выращивания микроводорослей для биоконверсии солнечной энергии.

    3) Волновая энергетика
    Волновая электростанция
– установка, расположенная в водной среде, целью которой является получение электричества из кинетической энергии волн.
    В последнее время пристальное внимание ученых и конструкторов привлекает использование различных видов энергии Мирового океана. Построены первые приливные электростанции. Разрабатываются методы использования тепловой энергии океана, связанной, например, со значительной разницей температур поверхностного и глубинного слоев океана, достигающей в тропических областях 20°С и более. В настоящее время накоплен значительный объем инструментальных измерений ветрового волнения в Мировом океане. На основе этих данных волновая климатология определяет районы с наиболее интенсивным и постоянным волнением.


Рис.5.44. Конвертеры волновой энергии первой в мире волновой электростанции Pelamis P-750 (Португалия).

   Первая заявка на патент волновой электростанции была подана в Париже в 1799 г. Уже в 1890 г. была предпринята первая попытка практического использования энергии волн, хотя первая волновая электростанция мощностью 2,25 МВт вошла в коммерческую эксплуатацию только в 2008 г. в районе Агусадора (Португалия) на расстоянии 5 км от берега (рис.5.44). Проект электростанции принадлежит шотландской компании Pelamis Wave Power, которая в 2005 г. заключила контракт с португальской энергетической компанией Enersis на строительство волновой электростанции. Стоимость контракта составила 8 млн. евро. В 2009 г. волновая электростанция была введена в эксплуатацию на Оркнейских островах. В Великобритании строится волновая электростанция мощностью в 20 МВт. Строят такие электростанции и некоторые другие прибрежные государства.
    В большинстве проектов волновых электростанций предполагается использовать двухступенчатую схему преобразования. На первом этапе осуществляется передача энергии от волны к телу-поглотителю и решается задача концентрирования волновой энергии. На втором этапе поглощенная энергия преобразуется в вид, удобный для потребления. Существует три основных типа проектов по извлечению волновой энергии. В первом используется метод повышения концентрации волновой энергии и превращения ее в потенциальную энергию воды. Во втором – тело с несколькими степенями свободы находится у поверхности воды. Волновые силы, действующие на тело, передают ему часть волновой энергии. Основным недостатком такого проекта является уязвимость тела, находящегося под действием волн. В третьем типе проектов, система, поглощающая энергию, находится под водой. Передача волновой энергии происходит под действием волнового давления или скорости.
    В ряде волновых установок для повышения эффективности плотность волновой энергии искусственно повышается. Изменяя рельеф дна в прибрежной зоне, можно сконцентрировать морские волны по­добно линзе, фокусирующей световые волны. Если сфокусировать волны с побережья длиной в несколько километров на фронте в 500 м, то высота волны может достигнуть 30 м. Попадая в специальные сооружения, вода поднимается на высоту в 100 м. Энергия поднятой воды может быть использована для работы гидроэлектростанции, распо­ложенной на уровне океана. Волновая электростанция подобного типа используется для обеспечения электроэнергией острова Маврикий, не имеющего традиционных источников энергии.
    Ряд устройств по преобразованию волновой энергии использует различные свойства волновых движений: периодические изменения уровня водной поверхности, волнового давления или волновой скорос­ти. Процент использования волновой энергии достигает 40 %. Электроэнергия передается на берег по кабелю. В Японии создан промышленный образец такой системы, имеющей 9 турбин общей мощностью в 2 МВт.
    Сила, с которой волны воздействуют на сооружения в береговой зоне, достигает нескольких тонн на квадратный метр. Это силовое воздействие тоже может быть использовано для преобразования волновой энергии.
    Волновая энергетика не использует ископаемое топливо, стоимость которого непрерывно растет, а запасы ограничены. Перед волновой энергетикой не стоит в острой форме проблема воздействия на окружающую среду. Однако в настоящее время производство 1 кВт электроэнергии на волновых электростанциях в 5-10 раз выше, чем на АЭС или ТЭС. Кроме того, если значительная часть акватории будет покрыта волновыми преобразователями, это может привести к неприятным экологическим последствиям, так как волны играют важную роль в газообмене атмосферы и океана, в очистке поверхности моря и приводного слоя воздушного потока от загрязнения.
    Поэтому волновую энергетику следует рассматривать только как дополнительный к традиционным источник энергии, который может иметь значение только в некоторых районах мира.

    4) Приливные электростанции
    В прибрежной зоне приливные волны проявляются в периодическом подъеме и опускании уровня. В узостях приливы часто проявляются в виде мощных течений. В некоторых местах высота прилива достигает значительной величины – 12-20 м. Энергия приливных волн огромна.


Рис.5.45. Приливная электростанция «Аннапорлис» (Канада).

    Человек уже давно начал использовать энергию приливов. Так, приливные мельницы использовались в 15 веке в Англии, были широко распространены на северо-восточном побережье Канады в 17 веке.
    Для концентрации водного напора на станции плотина отделяет часть акватории. В теле плотины размещаются гидрогенераторы, водопропускные сооружения, здание станции. Величина напора зависит от колебаний уровня по обе стороны плотины. Колебания во внешнем бассейне определяются местным приливом, колебания во внутреннем бассейне определяются расходами воды при работе станции. Приливные станции относятся к низконапорным гидротехническим сооружениям, в которых водяной напор не более 15-20 м.
    Первая в мире приливная гидроэлектростанция мощностью 320 МВт была запущена в 1966 г. устье реки Ранс (Франция). Первая приливная электростанция в нашей стране, имеющая два гидроагрегата по 400 кВт каждый, была построена в Кислой губе на Баренцевом море в 1968 г. Несколько приливных станций проектируется и уже построено в заливе Фанди, который характеризуется самыми высокими приливами в мире. Опыт строительства и эксплуатации подобных станций показал, что они экономически оправданы, и издержки их эксплуатации гораздо ниже, чем при эксплуатации обычных ГЭС. Наиболее развитым в мире рынком электроэнергии, выработанной посредством волн и приливов, является Шотландия, где установлены самые большие приливные турбины.


Рис.5.46. Кислогубская ПЭС (СССР), вид с моря, 1968 год.

    Использование энергии приливов ограничивается, в основном, высокой стоимостью сооружения. Кроме того, как оказалось, приливные станции характеризуются отрицательным влиянием на окружающую среду. Сооружение плотины приведет к увеличению амплитуды прилива. Даже небольшое повышение амплитуды прилива вызовет значительное изменение распределение грунтовых вод в береговой зоне, увеличит зону затопления, нарушит циркуляцию водных масс, изменит ледовый режим в части бассейна за плотиной и т.д.
    Сооружение плотины должно вызвать и важные биологические последствия. В бассейне за плотиной работа станции будет оказывать воздействие на литораль (зона между наивысшей точкой затопления во время прилива и нижней, обнажающейся при отливе). Плотина может оказать вредное воздействие не только на местные сообщества, но и на мигрирующие виды. Например, по оценкам биологов строительство плотины в Пенжинской губе Охотского моря нанесет непоправимый вред популяции охотоморской сельди. При строительстве плотин в зоне умеренного климата возможно образование зоны сероводородного заражения, подобной тем, которые наблюдаются в заливах и бухтах, имеющих естественные пороги. Фиорды Скандинавского полуострова, имеющие естественный порог, представляют собой классический пример такого естественного сероводородного заражения.

    5) Градиент-температурная энергетика
   
Данный способ получения энергии основан на разности температур. Не слишком распространен. Посредством него можно получать достаточно большое количество энергии при небольшой ее себестоимости. Наибольшее число градиент-температурных электростанций располагается на морском побережье и для работы использует морскую воду. Почти 70% солнечной энергии поглощает мировой океан. Перепад же температур между водами на глубине в сотни метров и водами на поверхности океана – огромный источник энергии, который оценивается в 20-40 тыс. ТВт, из них можно использовать только 4 ТВт.
    Недостатки: выделение большого числа углекислоты, нагрев и снижение давления глубинных вод, и остывание поверхностных вод. Данные процессы негативно влияют на климат, флору и фауну региона.
    В настоящее время разрабатывается новая концепция таких энергетических установок, которая даёт основания ожидать от теплоэнергетического модуля эффективной работы не только в наиболее прогретой части тропического океана, но и по всей акватории, где средний градиент температуры составляет примерно 17ºС. Ожидается, что КПД будет отличным от нуля даже при разности температур, стремящейся к нулю. По предварительным расчётам расходы на строительство такой гидроэлектростанции вполне соотносятся с расходами на традиционную ГЭС.


Рис. 5.47. Ветровые электростанции.
    6) Ветровая энергетика
    Человечество давно использует энергию ветра. Парусные суда – основной вид транспорта, который в течении столетий обеспечивал связь людей различных континентов, представляют наиболее яркий пример использования ветровой энергии.
    Другой, хорошо известный пример эффективного использования ветровой энергии, – ветряные мельницы. Ветряки широко использовались для откачки воды из колодцев. В конце прошлого века наступил новый этап использования ветровых установок – они начали применяться для выработки электроэнергии. В тридцатые годы нашего века миллионы ветровых электрогенераторов мощностью около 1 кВт использовались в сельской местности Европы, Америки, Азии. По мере развития центрального электроснабжения распространение ветровых электрогенераторов резко упало. С ростом стоимости ископаемого топлива и осознания экологических последствий его применения надежды многих исследователей опять стали связываться с ветровой энергетикой.
    Действительно ветровой потенциал огромен – около 2000 ТВт составляет мощность ветрового потока в атмосфере. Использование даже небольшой части этой мощности привело бы к решению энергетических проблем человечества.
    Ветровая энергетика не потребляет ископаемое топливо, не использует воду для охлаждения и не вызывает теплового загрязнения водоемов, не загрязняет атмосферу. И, тем не менее, ветровые электрогенераторы имеют широкий спектр отрицательных экологических последствий, выявленных только после того, как в 1970 годы начался период возрождения ветровой энергетики.
    Главные недостатки ветровой энергетики – низкая энергетическая плотность, сильная изменчивость в зависимости от погодных условий, ярко выраженная географическая неравномерность распределения ветровой энергии. Обычно рабочий диапазон скоростей ветра крупных ветровых установок составляет от 5 до 15 м/с. При скорости ветра меньшей 5 м/с эффективность работы установки падает, при скоростях ветра больших 15 м/с велика вероятность поломки конструкции, прежде всего лопастей. Размещение генераторов на больших высотах (там, где больше скорость) выдвигает повышенные требования к прочности конструкции высотных мачт, которые должны обеспечивать удержание при мощной ветровой нагрузке ротора, коробки передач и генератора. Разработка и создание более надежных конструкций значительно удорожает стоимость ветровых установок, хотя себестоимость ветровой электроэнергии примерно в 1.5-2 раза ниже себестоимости электроэнергии, полученной в фотоэлектрических преобразователях.
    Еще одной важной проблемой использования ветровых генераторов являются сильные вибрации их несущих частей, которые передаются в грунт. Значительная часть звуковой энергии приходится на инфразвуковой диапазон, для которого характерно отрицательное воздействие на организм человека и многих животных.
    Так как скорость вращения лопастей ветровых генераторов близка к частоте синхронизации телевидения ряда стран, то работа ветровых генераторов нарушает прием телепередач в радиусе 1-2 км от генератора. Ветровые генераторы являются также источниками радиопомех. Вращение лопастей ветровых генераторов губит птиц. Так как обычно ветровые установки располагаются в больших количествах в районах сильных ветров (хребты, морское побережье), то они могут приводить к нарушению миграции перелетных птиц. Модуляция ветрового потока лопастями создает некоторое подобие регулярных структур в воздухе, которые мешают ориентации насекомых. В Бельгии установили, что это приводит к нарушению устойчивости экосистем полей, расположенных в зоне ветровых установок, в частности наблюдается падение урожайности.
    Наконец, ветровая энергетика требует больших площадей для размещения установок. Поэтому системы ветровых установок стараются размещать в безлюдной местности, что в свою очередь удорожает стоимость передачи энергии.
    В настоящее время в мире начался период перехода от исследовательских работ в области ветровой энергетики к их широкому внедрению. Темпы развития ветровой энергетики в таких странах как США, Бельгия, Великобритания, Норвегия, имеющих высокий ветроэнергетический потенциал, остаются очень высокими.

7) Геотермальная энергетика

Геотермальная энергия – это энергия, внутренних областей Земли, запасенная в горячей воде или водяном паре. В 1966 г. на Камчатке в долине реки Паужетка была пущена первая в СССР геотермальная тепловая станция мощностью 1,1 МВт. В отдаленных районах стоимость энергии, получаемой на геотермальных станциях, оказывается ниже стоимости энергии, получаемой из привозного топлива. Геотермальные станции успешно функционирует в ряде стран – Италии, Исландии, США. Первая в мире геотермальная электростанция была построена в 1904 г. в Италии. Геотермальная энергия в Исландии начала использоваться в 1944 г. Однако интерес и использование геотермальной энергии резко выросли в 60-70 годы.

Рис.5.48. Схемы получения энергии за счет геотермальных ресурсов: А — использование сухого пара, Б — использование горячей воды, В — использование горячей воды путем нагревания рабочей жидкости.

    В США в Калифорнии в начале 90 годов действовало около 30 станций общей мощностью 2400 МВт. Пар для этих станций извлекался с глубин от 300 до 3000 м. В этом штате США за 30 лет мощность геотермальных станций возросла почти в 200 раз. Таковы темпы развития геотермальной энергетики. Наиболее доступна геотермальная энергетика в зонах повышенной вулканической деятельности и землетрясений. Такая привязка к определенным районам является одним из недостатков геотермальной энергетики. Гейзеры – это хорошо известная форма поступления на поверхность Земли горячей воды и пара. По оценке Геологического управления США разведанные источники геотермальной энергии могли бы дать 5-6% современного потребления электроэнергии в стране. Оценка перспективных источников дает величину примерно в 10 раз большую. Однако эксплуатация некоторых этих источников пока нерентабельна. Наряду с этими ресурсами, которые могут быть использованы для выработки электроэнергии, в еще большем количестве имеется вода с температурой 90-1500С, которая пригодна как источник тепла для обогрева. В перспективе для извлечения энергии из недр Земли можно использовать не только запасы горячей воды и пара, но и тепло сухих горных пород (такие области сухих горных пород с температурой около 3000С встречаются значительно чаще, чем водоносные горячие породы), а также энергию магматических очагов, которые в некоторых районах расположены на глубинах в несколько километров.
    Наиболее оптимальная форма – сухой пар. Прямое использование смеси пара и воды невозможно, т.к. геотермальная вода содержит обычно большое количество солей, вызывающих коррозию, и капли воды в паре могут повредить турбину. Наиболее частая форма поступления энергии – просто в виде горячей воды, прежде всего для получения тепла. Эта вода может быть использована также для получения пара рабочей жидкости, имеющей более низкую температуру кипения, чем вода. Так как геотермальный пар и вода имеют сравнительно низкую температуру и давление, КПД геотермальных станций не превышает 20%, что значительно ниже атомных (30%) и тепловых работающих на ископаемом топливе (40%).
    Использование геотермальной энергии имеет и отрицательные экологические последствия. Строительство геотермальных станций нарушает «работу» гейзеров. Для конденсации пара на геотермальных станциях используется большое количество охлаждающей воды, поэтому геотермальные станции являются источниками теплового загрязнения. При одинаковой мощности с ТЭС или АЭС геотермальная электростанция потребляет для охлаждения значительно большее количество воды, т.к. ее КПД ниже. Сброс сильно минерализованной геотермальной воды в поверхностные водоемы может привести к нарушению их экосистем. В геотермальных вода в больших количествах содержится сероводород и радон, который вызывает радиоактивные загрязнения окружающей среды.


Солнечная энергия в быту Подготовили Обущенко В

Солнечная энергия в быту Подготовили : Обущенко В. О Папырин В. В

ЦЕЛЬ: § § изучить основные направления преобразования и использования солнечной энергии; Обосновать необходимость использования солнечной энергии в быту Задача : § Изучить возможности использования солнечной энергии для бытовых нужд

Солнечная батарея — устройство для преобразования солнечной энергии в электрическую.

Применение солнечных батарей Принципиальная схема Солнце Аккумулятор Солнечное зарядное устройство Электроприбор

Применение солнечных батарей Шапка и перчатки с солнечными батареями для тепла Уличный фонарь на солнечных батареях

Солнечные батареи нашли применение и в наземном транспорте. Не так давно компания Toyota стартовала продажи своей модели Prius, оборудованной гибридным двигателем. На крыше автомобиля нового поколения располагаются солнечные батареи, от которых тот при внезапно закончившемся топливе сможет проехать ещё километров 5.

Достоинства солнечных батарей — долговечность — экологичность — бесплатно получаемая энергия (платить придется только за солнечную батарею при покупке) — использование малых токов и как следствие безопасность — легкость Недостатки — зависимость от солнечного света — довольно ограниченное применение в быту ( сейчас как раз это направление начало развиваться огромными темпами).

Объём и структура потребления энергии В среднем на угольных ТЭС для производства 1 к. Втч электроэнергии нужно сжечь около 500 граммов угля (более 350 граммов условного топлива), хотя современные технологии позволяют существенно снижать расход сырья. Расчеты показали, что в Украине пылеугольными электростанциями сжигается 32, 8 млн. т условного топлива и выбрасывается в атмосферу 84, 9 млн. т загрязняющих веществ, из которых 83 млн. т (97, 8 %) составляют парниковые газы. Большую часть парниковых газов составляют выбросы углекислого газа, который входит в состав продуктов сгорания любого топлива, и выбросы которого можно уменьшить только путем снижения расхода топлива.

Если мы возьмем 1 км 2 солнечных батарей, установим под оптимальным углом в Макеевке ( 40. 0°), то за год сможем выработать 1173*0. 16 = 187. 6 ГВт*ч. Таким образом, использование солнечной энергии является одним из весьма перспективных направлений энергетики. Экологичность, возобновимость ресурсов, отсутствие затрат на капремонт фотомодулей как минимум в течение первых 30 лет эксплуатации, в перспективе- снижение стоимости относительно традиционных методов получения электроэнергии — всё это является сильными сторонами солнечной энергетики.

Вывод : Исходя из всего вышесказанного, можно сделать только один вывод, солнечная энергия – это будущее нашей энергетики, по крайне мере одно из основных направлений.

Использование солнечной радиации для технических целей и в быту

Солнечный луч как лечебный фактор

Уже очень давно стоит перед наукой вопрос о непосредственном использовании поступающей на Землю солнечной энергии. Это тем более естественно, что все источники энергии, используемые нами в настоящее время, представляют не что иное, как видоизмененную, преобразованную солнечную лучистую энергию.

Действительно, в солнечных лучах мы имеем неисчерпаемый источник энергии.

Если бы использовать тепло солнечной радиации только на одной десятой площади территории СССР, то мы получили бы энергию, равную работе 30 тысяч Днепрогэсов.

Сохранилась легенда, что при осаде Сиракуз римским флотом в 214 году до нашей эры Архимед сжег неприятельский флот при помощи солнечных лучей.

В легенде говорится, что Архимед вызвал в солнечный день на крепостные стены сиракузских женщин с зеркалами и предложил каждой из них отразить солнечный «зайчик» на один определенный участок неприятельского корабля. Все эти зеркала образовали в совокупности как бы громадное вогнутое зеркало, позволившее собрать солнечные лучи в одном месте — фокусе.

Желая проверить возможность такого факта, один ученый в 1767 году устроил, сферическое зеркало, состоявшее из 360 плоских зеркал 16X22 сантиметра и отразил этим зеркалом солнечные лучи на кучу дров, расположенную в его фокусе на расстоянии 68 метров от зеркала. Дрова загорелись. По-видимому, легенда об Архимеде имеет свои основания.

У нас в России, в Москве, в 90-х годах прошлого столетия профессор Цераский с помощью вогнутого зеркала диаметром 1 метр и с фокусным расстоянием 1 метр плавил почти все металлы и металлоиды; в фокусе этого зеркала температура достигла 3500 градусов.

Совершенно новый способ использования тепла солнечной радиации представляет так называемый «горячий ящик», предложенный около 180 лет назад.

Этот ящик состоял из пяти стеклянных ящиков, вкладывающихся один в другой, с промежутками между стеклами в несколько сантиметров. Когда «горячий ящик» выставили на Солнце, то оказалось, что наивысшая температура образовалась между четвертым и пятым ящиками и составила 88 градусов; при лучшей изоляции дна получилась температура 110 градусов, то есть выше точки кипения воды.

Почему же в «горячем ящике» образуется такая высокая температура?

Объясняется это просто.

Стекло обладает свойством хорошо пропускать сравнительно коротковолновую радиацию и совсем не пропускать длинноволновую. Солнечные лучи, испускаемые телом с температурой 6000 градусов, хорошо проходят через стекло, лишь немного отражаясь и поглощаясь. Пройдя через стекло, солнечные лучи поглощаются внутренними частями ящика, которые, нагреваясь, и сами становятся источником радиации, но радиации длинноволновой, не видимой глазу, — ведь температура внутренней, излучающей поверхности ящика не превышает нескольких десятков градусов, а для такой радиации стекло непрозрачно. Результатом этого является накопление тепла внутри установки и, как следствие, повышение температуры.

У нас в СССР большие теоретические работы по использованию солнечной радиации принадлежат Б. П. Вейнбергу, а практические, среди довольно значительного числа конструкторов,— К. Г. Трофимову.

В основу своих конструкций К. Г. Трофимов положил принцип «горячего ящика», то есть метод превращения солнечной лучистой энергии в тепловую без применения каких-либо зеркал и рефлекторов для концентрации солнечных лучей. К. Г. Трофимов удачно разрешил вопрос о тепловой изоляции поглотителей, благодаря чему получилась возможность использовать эти установки на практике и в большом количестве. Ему удалось довести температуру в поглотителе до 225 градусов.

Познакомимся здесь с некоторыми конструкциями К. Г. Трофимова, не только разработанными, но и испытанными на практике.

Солнечные водонагреватели, предназначенные для нагрева воды в промышленности и для бытовых нужд, можно разделить на два типа: вращающиеся и неподвижные. Водонагреватели первого типа должны быть построены так, чтобы они могли в любой момент занимать наивыгоднейшее положение по отношению к Солнцу.

Солнечный водонагреватель состоит из трех частей. Во-первых, из самого котла, который должен быть черного цвета, чтобы максимально поглощать падающие на него лучи Солнца и иметь хорошую теплопроводность стенок, чтобы максимально передавать тепло воде, а также и малую теплоемкость. Второй частью является изоляция такого типа, чтобы сверху пропускать к котлу солнечные лучи, но длинноволновое, инфракрасное излучение самого котла не выпускать. Для верхней части котла наилучшей изоляцией является слой воздуха между двумя стеклами, а боковые стенки и дно должны иметь слоистую изоляцию. Третьей частью является поворотное приспособление (если поглотитель вращающегося типа) или специальное устройство с наклоном на юг для неподвижной установки. Максимально допустимая толщина слоя воды в котле должна быть не более 25 миллиметров, то есть для более быстрого нагрева котлы должны быть совсем плоскими.

Водонагреватели, предназначенные для нагревания воды выше 80 градусов, должны быть непременно вращающегося типа и сравнительно небольшой емкости — до 1 кубического метра. Если требуется большое количество горячей воды, то котлы соединяются по нескольку штук в один агрегат.

Такие водонагреватели получили довольно широкое распространение. Так, в одном только 1936 году в Узбекской ССР были установлены солнечные котлы общей площадью 3000 квадратных метров. Эти водонагреватели используются для самых разнообразных целей: для снабжения горячей водой квартир, прачечных, душевых устройств; в различных местах Узбекистана в 1936 году работали 20 солнечных кипятильников.

Опытная солнечная баня, построенная в 1932 году при Ташкентской геофизической обсерватории, пропустила уже тысячи человек, не истратив ни одного килограмма горючего.

На рис. 17 показан небольшой кипятильник объемом в несколько-стаканов. Это так называемый солнечный самовар. Такой же точно кипятильник давал в Ленинграде в солнечную погоду 5 стаканов кипятка за 40 минут.

Для пустынных районов иметь возможность опреснять воду — это значит освоить пустыню. Естественно, что вопрос о постройке солнечных опреснителей интересовал людей уже давно.

У нас в СССР К. Г. Трофимов построил несколько типов солнечных опреснителей.

Вращающийся солнечный опреснитель К. Г. Трофимова состоит из ящика высотой 1 метр. На дне ящика лежит металлический лист с горизонтально устроенными желобами, в которые наливается соленая вода, поступающая из бака, расположенного наверху ящика. Ящик закрывают стеклом, которое нижним своим концом упирается в металлический желобок, куда и собирается сконденсированная пресная вода.

Эта установка работает следующим образом. Солнечные лучи, пройдя через стекло, падают на воду и зачерненную поверхность листа. Нагретая вода испаряется и затем конденсируется на внутренней поверхности стекла, покрывая ее тонкой пленкой. Полученная пресная вода стекает по наклонному стеклу вниз в желобок, откуда и собирается.

В условиях Узбекистана небольшой вращающийся опреснитель с рабочей площадью 1 квадратный метр может дать за год 1000 литров пресной воды, а невращающийся — 700 литров. Были построены опреснители и другого типа, в которых соленая вода смачивала слой материи, откуда испарялась и затем конденсировалась и стекала в водосборник.

К. Г. Трофимов разработал также ряд конструкций гелиосушилок, предназначенных для сушки фруктов и морки шелковичных коконов. В настоящее время такие установки применяются в колхозах Средней Азии.

Исследование качества высушенных в гелиосушилках фруктов показало, что в них получается продукт самого высокого качества. Кроме того, сушка в гелиосушилках происходит значительно быстрее, чем на открытом воздухе; продукция во время сушки не повреждается насекомыми и не пылится.

Рациональная конструкция теплиц позволяет и при низких температурах воздуха обходиться без топки. В этом случае мы также имеем непосредственное использование солнечной радиации. Такие теплицы были построены рядом конструкторов, испытаны в работе и показали свою ценность. На рис. 18 показана гелиотеплица конструкции К. Г. Трофимова.

На курортах солнечная радиация используется для нагрева лечебной грязи, песка и для прогревания тела человека, для чего больного помещают в застекленный ящик, как, например, это делал доктор Наний в Феодосии.

Таким образом, человеческая мысль уже сейчас напряженно работает над вопросом непосредственного использования солнечной радиации для промышленных, технических и бытовых нужд.

За последние годы наметился еще один новый метод непосредственного использования солнечной лучистой энергии — превращение ее в электрическую, в так называемый фототок, получаемый от фотоэлемента.

Правда, пока электрическая энергия, даваемая фотоэлементом, еще совершенно ничтожна, но метод ее получения уже найден. От действия фототока, даваемого фотоэлементом под влиянием солнечных лучей, отклоняется стрелка гальванометра, следовательно, фототок производит некоторую работу. Таким путем получаются пока только комариные, а не лошадиные силы, но они все же есть, и дело рук человека увеличить эти силы настолько, чтобы их можно было использовать для практических целей. В настоящее время сотни советских ученых в десятках лабораторий работают над этим вопросом и от года к году добиваются все лучших результатов.

Пройдет немного времени, и мы научимся превращать солнечную душистую энергию в неограниченном количестве в энергию электрическую с тем, чтобы использовать ее на благо человечества.

Вот краткая повесть о солнечном луче и его работе на Земле.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Солнечный луч как лечебный фактор

Россети Урал — ОАО «МРСК Урала»

Согласие на обработку персональных данных

В соответствии с требованиями Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных» принимаю решение о предоставлении моих персональных данных и даю согласие на их обработку свободно, своей волей и в своем интересе.

Наименование и адрес оператора, получающего согласие субъекта на обработку его персональных данных:

ОАО «МРСК Урала», 620026, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 140 Телефон: 8-800-2200-220.

Цель обработки персональных данных:

Обеспечение выполнения уставной деятельности «МРСК Урала».

Перечень персональных данных, на обработку которых дается согласие субъекта персональных данных:

  • — фамилия, имя, отчество;
  • — место работы и должность;
  • — электронная почта;
  • — адрес;
  • — номер контактного телефона.

Перечень действий с персональными данными, на совершение которых дается согласие:

Любое действие (операция) или совокупность действий (операций) с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу, обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение.

Персональные данные в ОАО «МРСК Урала» могут обрабатываться как на бумажных носителях, так и в электронном виде только в информационной системе персональных данных ОАО «МРСК Урала» согласно требованиям Положения о порядке обработки персональных данных контрагентов в ОАО «МРСК Урала», с которым я ознакомлен(а).

Согласие на обработку персональных данных вступает в силу со дня передачи мною в ОАО «МРСК Урала» моих персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных может быть отозвано мной в письменной форме. В случае отзыва согласия на обработку персональных данных.

ОАО «МРСК Урала» вправе продолжить обработку персональных данных при наличии оснований, предусмотренных в п. 2-11 ч. 1 ст. 6 Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных».

Срок хранения моих персональных данных – 5 лет.

В случае отсутствия согласия субъекта персональных данных на обработку и хранение своих персональных данных ОАО «МРСК Урала» не имеет возможности принятия к рассмотрению заявлений (заявок).

6 способов использовать солнечную энергию дома

Солнечная энергия является наиболее распространенной формой возобновляемой энергии, которая используется с использованием различных технологий. Солнечная батарея является базовой единицей любой солнечной технологии, которая напрямую преобразует солнечный свет в электричество посредством химического и физического процесса. Энергосбережение сейчас очень важно, и пора переходить на использование возобновляемых ресурсов.

Сэкономьте 65% на счете!
Купить #AtombergFan
Получить бесплатную установку*

Вот некоторые солнечные электроприборы, которые можно использовать дома:

Зарядные устройства

#Solar можно использовать для ежедневной зарядки телефонов, ноутбуков и аккумуляторов.Процесс зарядки телефона потребляет очень мало электроэнергии, но в конечном итоге вы сэкономите кучу денег, когда начнете использовать его каждый день!

Использование солнечных батарей для круглосуточного питания системы внутреннего освещения не только сэкономит вам много денег, но и поможет в энергосбережении, что очень важно в настоящее время.

Электрические газовые колонки потребляют огромное количество энергии, и замена их солнечными водонагревателями является эффективной альтернативой. Солнечные водонагреватели обычно бывают двух типов – активные и пассивные.В активных есть циркуляционные насосы, а в пассивных нет.

Эти маленькие печи могут работать при температуре до 350 градусов, используя только солнечную энергию. Он сделан из стекла, которое поглощает солнечное тепло и усиливает его, а затем может использоваться для приготовления пищи. Это лучший вариант для туристических походов и семейных пикников.

Солнечные электростанции используют солнечную энергию для нагрева воды и очистки бассейнов. И если у вас нет встроенного солнечного комплекта, вы можете купить его и использовать. Это немного дорого, но окупается с точки зрения экономии энергии.

    • Пассивные трубки для накопления тепла

Эти трубки в основном представляют собой трубки из стекловолокна #теплицы, которые выглядят как тонкие полые цилиндры. Эти трубы можно наполнить водой и использовать для обогрева помещений.

Использование возобновляемых ресурсов для ежедневного использования — отличный способ сэкономить деньги и сберечь #энергию. Наши вентиляторы Atomberg используют электричество, но служат цели экономии денег, сокращая счет на 65%.

Домашняя солнечная система: Решения по возобновляемой энергии для бытовых пользователей

Солнечная энергия
Солнечная энергия — это возобновляемый источник энергии, который набирает популярность благодаря своим преимуществам.В Индии солнечный свет доступен в изобилии, и есть технологии, позволяющие использовать эту энергию и преобразовывать ее в электроэнергию. Панели солнечной энергии служат для поглощения солнечной энергии и преобразования ее в электроэнергию посредством фотоэлектрического (PV) эффекта. У большинства домов есть крыша или задний двор, который можно использовать для установки солнечных батарей и производства электроэнергии.

Характеристики домашней солнечной системы
Домашняя солнечная система должна обеспечивать достаточное количество электроэнергии для удовлетворения всех потребностей дома в электроэнергии.Он также должен быть способен обеспечивать питание переменным током, поскольку традиционно все дома используют питание переменного тока для работы систем освещения, гаджетов, бытовой техники и оборудования, такого как компьютеры, холодильники, микшеры, вентиляторы, кондиционеры, телевизоры и музыкальные системы.


Основные элементы домашней солнечной системы
Домашняя солнечная электростанция состоит из нескольких элементов, а именно:
  • Требуется достаточное количество солнечных панелей, чтобы поглотить как можно больше солнечной энергии.Под прямыми солнечными лучами типичная домашняя солнечная панель производит около 300 Вт в час, что означает, что в обычный летний день, включающий 10 часов солнечного света, она может производить около 3000 Вт или 3 кВтч в день. Это может варьироваться в зависимости от количества часов солнечного света, полученных в течение дня.
  • Системе требуется батарея, которая может заряжаться от солнечной энергии, а также может накапливать электроэнергию для использования в ночное время. Аккумуляторы обычно используются в автономных системах.
  • Системе необходим инвертор для преобразования вырабатываемой мощности постоянного тока в мощность переменного тока, чтобы ее можно было использовать в бытовой технике или устройствах в доме.
  • Вся домашняя солнечная энергетическая система соединена соответствующими и подходящими кабелями и проводкой для направления энергии в пригодную для использования форму.

Работа домашней солнечной системы
Когда солнечный свет падает на солнечные панели, он поглощается фотоэлектрическими элементами, а кремниевые полупроводники в элементах преобразуют солнечную энергию в электрическую за счет фотоэлектрического эффекта.Эта электрическая энергия находится в форме мощности постоянного тока, которая может непосредственно заряжать аккумулятор. Энергия постоянного тока в батарее отправляется на инвертор, который преобразует ее в мощность переменного тока. Эта мощность переменного тока теперь передается в домашнюю сеть, которая, в свою очередь, может питать все необходимые приложения.

Обратитесь к ближайшим к вам ведущим дилерам солнечных панелей и получите бесплатные предложения

Факторы, которые необходимо учитывать
Перед установкой домашней солнечной электростанции необходимо учитывать следующие факторы:

  • Необходимо выяснить, какая мощность переменного тока требуется в доме.Лучший способ убедиться в этом — использовать самый высокий ежемесячный счет за электроэнергию за последний год. В счете фиксируется количество единиц электроэнергии, потребленных в этом месяце. Разделив единицы на количество дней в месяце, вы получите ежедневное потребление. Скажем, если максимальное потребление составляет 450 единиц в ноябре 2018 года, то ежедневное потребление составляет 15 единиц, а потребность будет составлять 15 единиц в день. Одна единица равна 1 кВтч, что фактически соответствует потреблению 1000 Вт за 1 час. Например, если лампочка мощностью 100 Вт горит 10 часов, она потребляет 1000 Вт или мощность, эквивалентную 1 кВтч.
  • Необходимо рассчитать количество солнечных панелей, необходимых для выработки требуемой мощности переменного тока. В приведенном выше примере дома требуется 15 единиц в день, что эквивалентно 15 кВтч. Это означает, что за 1 час солнечная панель должна выработать 15000 Вт мощности. Таким образом, если панель может производить 3 кВтч в день в течение 10 часов, то для производства 15 кВтч потребуется 5 солнечных панелей.
  • В зависимости от требуемого количества солнечных панелей необходимо определить наличие места для размещения солнечных панелей.Это может быть крыша или задний двор, где солнечные панели могут получать достаточно солнечного света. В приведенном выше примере, поскольку для домашней солнечной электростанции требуется 5 солнечных панелей, необходимая площадь составляет 17,6 x 5 = 88 квадратных футов (при условии, что солнечная панель имеет размер 65 x 39 дюймов = примерно 17,6 квадратных футов). Большинство домов могут предоставить это пространство на крыше или на заднем дворе.
  • Солнечные панели в идеале должны быть расположены лицом к югу, чтобы на них максимально падал солнечный свет.

Стоимость домашней солнечной системы
Стоимость домашней солнечной электростанции зависит от ее размера и типа.Солнечные электростанции бывают двух типов – автономные и подключенные к сети.

Автономная система — это автономная система, не подключенная к основной сети. В этой системе вырабатываемая солнечная энергия хранится в батареях (известных как батареи глубокого цикла, отличные от тех, которые используются в автомобилях). Энергия постоянного тока, хранящаяся в батареях, преобразуется в мощность переменного тока с помощью инвертора.

Система, подключенная к сети, не использует батареи, а использует только инвертор. Как правило, система, подключенная к сети, регулируется установленной законом политикой, включающей «чистые измерения», когда система регистрирует избыточную электроэнергию, вырабатываемую сверх потребления домом, которая подается в сеть.В этой системе домашнему пользователю не нужно слишком беспокоиться о расчете размера электростанции, поскольку любая избыточная вырабатываемая мощность приносит доход, а любой дефицит восполняется за счет энергоснабжения.

Ориентировочная стоимость типичной автономной системы мощностью 1 кВт, генерирующей 4-5 единиц электроэнергии, может варьироваться от 1 до 1,25 лакха. Точно так же базовая стоимость аналогичной системы, подключенной к сети, обычно составляет от 75 000 до 90 000 рупий. Разница в основном из-за стоимости батарей глубокого цикла в автономной системе.

Автономная домашняя солнечная система при правильном планировании является отличной функцией экономии средств и способна окупить первоначальные инвестиции в течение первых 5 лет эксплуатации за счет экономии на счетах за электроэнергию. Домашняя солнечная система, подключенная к сети, является как функцией экономии средств, так и системой получения дохода, если она запланирована с получением дохода в качестве цели. Однако в то время как автономные домашние солнечные электростанции не зависят от основной сети, сетевые системы подчиняются правилам поставщика электроэнергии.Таким образом, домашние пользователи могут выбрать подходящую систему в зависимости от обстоятельств, сложившихся в их местности.

Обратитесь к ближайшим к вам ведущим дилерам солнечных панелей и получите бесплатные предложения.

(Универсальное место назначения для ММСП, ET RISE предоставляет новости, взгляды и анализ по GST, экспорту, финансированию, политике и управлению малым бизнесом.)

Загрузите приложение The Economic Times News News, чтобы получать ежедневные обновления рынка и деловые новости в прямом эфире.

Солнечные панели для дома: стоимость и руководство по установке

Время чтения: 7 минут

За последнее десятилетие использование солнечной энергии на крышах домов резко возросло по всей стране, поскольку домашняя солнечная энергия становится очень популярной инвестицией.Дома и предприятия по всей стране переходят от электросети, работающей на ископаемом топливе, к экономике экологически чистой энергии, что обусловлено необходимостью сокращения выбросов во время глобального изменения климата. В этот период энергетической реформы системы солнечных панелей на крышах домов стремительно развиваются. Пришло время отдать должное солнечным батареям в жилых домах, которых они заслуживают.


Основные выводы


  • Домашние солнечные панели обычно устанавливаются на крыше и обеспечивают множество преимуществ.
  • Финансирование системы солнечных батарей на крыше возможно с помощью солнечных кредитов, лизинга и соглашений о покупке электроэнергии.
  • Срок службы средней системы солнечных батарей составляет около 25-30 лет, и они увеличивают стоимость вашей собственности.
  • Посетите рынок EnergySage Marketplace, чтобы сравнить предложения нашей предварительно проверенной сети установщиков солнечных батарей.

Что вы узнаете из этой статьи

Что такое солнечные панели для вашего дома? Как работают солнечные батареи?

Для большинства домов солнечные панели для дома означают солнечные панели на крыше – солнечная батарея, установленная на вашей крыше, которая вырабатывает электроэнергию от солнца и помогает вам сократить ежемесячные расходы на электроэнергию.Солнечные панели работают путем преобразования световой энергии в полезную электроэнергию (это известно как фотогальванический эффект ), которую мы затем можем использовать для питания наших домов и приборов. Солнечные панели со временем экономят деньги на затратах на электроэнергию и обеспечивают устойчивое электричество с низким уровнем выбросов углерода.

Сколько стоят бытовые солнечные панели?

В 2022 году домовладельцы будут платить от 17 538 до 23 458 долларов с учетом федерального налога на солнечную энергию. Домашние солнечные панели — это долгосрочная инвестиция, и покупатели на рынке EnergySage Marketplace обычно окупают свои солнечные установки через семь-восемь лет.

Конкретный ответ на вопрос, сколько будут стоить солнечные панели, зависит от вашего штата и размера системы. Ознакомьтесь с нашими данными, которые помогут вам оценить стоимость солнечных панелей в США на основе таких факторов, как штат, производитель и размер системы.

Планирование вашей домашней системы солнечных батарей: шесть шагов

Домашние солнечные панели не просто появляются на вашей крыше — вам нужно будет предпринять много шагов, чтобы убедиться, что вы подходите для использования солнечной энергии, понять ваши варианты и в конечном итоге положить панели на вашей собственности.На высоком уровне необходимо помнить о нескольких важных шагах (щелкните любой шаг, чтобы перейти к нему):

  1. Определите свой потенциал солнечной энергии
  2. Сравните свои варианты использования солнечной энергии: крышная или общественная
  3. Оцените свои потребности
  4. Получить расценки на солнечную энергию
  5. Понять, как платить за солнечную энергию
  6. Выбрать расценку и установить

1. Определить свой солнечный потенциал

Есть несколько вещей, которые следует учитывать при планировании вашего дома для установки солнечной энергии на крыше.Одним из факторов, который следует учитывать, является направление и наклон вашей крыши — хотя это не является жестким и быстрым правилом, солнечные панели на крыше лучше всего работают на крышах, выходящих на юг, с уклоном от 15 до 40 градусов.

Также важно знать, сколько солнечного света попадает на вашу крышу в течение дня. Солнечные панели нуждаются в солнечном свете для производства электроэнергии, поэтому, если ваша крыша затенена или иным образом заблокирована деревьями, дымоходами или чем-либо еще, это повлияет на то, насколько жизнеспособна солнечная энергия для вас. Воспользуйтесь нашим Калькулятором солнечной энергии, чтобы увидеть потенциал вашего уникального дома для экономии солнечных батарей.

Возможно, одним из самых захватывающих аспектов жилищного сектора солнечной энергетики является список вариантов для домовладельцев, которые хотят использовать солнечную энергию, но не имеют подходящей крыши. Наземные солнечные установки и общественные солнечные подписки — это два распространенных способа получить доступ к солнечной энергии без фактической установки чего-либо на крыше. Общественная солнечная энергия включает в себя подключение к членам группы или вашего района для совместного использования солнечной системы, в то время как наземные массивы — это простой способ владеть и устанавливать свою собственную систему, минуя любые препятствия на крыше.

3. Узнайте, сколько солнечных панелей вам потребуется

Теперь пришло время примерно понять ваши потребности в солнечной энергии, чтобы вы были хорошо подготовлены для сравнения цен на солнечную энергию. По нашим оценкам, типичному дому требуется около от 20 до 25 солнечных панелей , чтобы покрыть 100 процентов потребляемой электроэнергии, но фактическое количество, которое вам нужно установить, зависит от многих факторов. Расположение, эффективность панели, номинальная мощность панели и ваши личные привычки энергопотребления играют роль в определении того, сколько солнечных панелей вам нужно.Важно отметить, что количество солнечных панелей, необходимых для вашего дома, напрямую влияет на цену, которую вы платите за солнечную энергию.

Какую часть вашего дома вы можете обеспечить электричеством от солнечной энергии?


В идеале ответ на этот вопрос должен быть стопроцентным. Однако, хотя система солнечных панелей теоретически может компенсировать все ваше потребление энергии, нереально ожидать такого уровня производства панелей каждый день недели. Производители и установщики часто рекомендуют домовладельцам учитывать 25-процентную амортизацию при расчете целевого значения смещения солнечных панелей.Основная причина этого: солнечные панели не могут все время работать с максимальной эффективностью. Будут определенные дни, когда подключение к сети необходимо для полного покрытия вашего энергопотребления. Тем не менее, прелесть чистого измерения заключается в том, что вы можете извлечь выгоду из избыточных производственных дней и никогда ничего не платить коммунальным службам, по-прежнему полагаясь на сетку для хранения резервных копий.

4. Получите расценки на солнечную энергию

Как только вы убедитесь, что вам подходит солнечная энергия, и поймете свои варианты оплаты и финансирования, пришло время собрать и сравнить конкурирующие расценки на солнечную энергию.Исторически сложилось так, что большинство покупателей солнечной энергии видели только одну солнечную котировку от компании, которая ходила от двери к двери, продавая солнечную энергию в своем районе. Но как вы можете быть уверены, что платите справедливую цену за правильную систему, не собирая несколько котировок для сравнения?

Когда вы регистрируете учетную запись на EnergySage, мы собираем до семи индивидуальных предложений по солнечной энергии от квалифицированных, опытных монтажников рядом с вами. И мы помогаем вам сэкономить: покупатели солнечной энергии, получающие котировки на EnergySage, обычно платят за солнечную энергию на 20 процентов меньше, чем покупатели солнечной энергии, которые этого не делают.


5. Поймите, как платить за солнечные панели

Есть много вариантов, когда дело доходит до финансирования покупки системы солнечных батарей на крыше; основными тремя являются покупка за наличные , солнечные кредиты и аренда солнечных батарей или соглашения о покупке электроэнергии (PPA). Если вы можете себе это позволить, оплата наличными за систему солнечных батарей на крыше — это самый верный способ сэкономить деньги в течение всего срока службы вашей системы. Обладая полным владением своими панелями и отсутствием процентов по кредиту на солнечную энергию, вы, как правило, получаете наибольшую отдачу от инвестиций в солнечную энергию при покупке наличными.

6. Выберите предложение и установите

После того, как вы встретились с установщиками и выполнили все необходимые посещения и планирование, фактическая установка вашей домашней системы солнечной энергии займет всего несколько дней работы. Точное время зависит от ряда факторов. Например, если вы настраиваете чистое измерение, этот процесс займет дополнительное время, пока ваши панели не будут должным образом подключены к сети. В целом, хотя процесс принятия решения о солнечных панелях может занять некоторое время, сроки установки очень быстрые и довольно простые.

Каковы плюсы и минусы домашних солнечных батарей?

На высоком уровне солнечные панели для вашего дома обеспечивают несколько преимуществ: снижение счетов за электроэнергию , снижение воздействия на окружающую среду , повышение стоимости вашего дома , среди прочего. Как и в случае с любым другим продуктом, необходимо учитывать недостатки: высокие первоначальные затраты , не каждая крыша подходит для солнечной , и может быть сложно найти установщика .

Плюсы и минусы солнечных батарей для вашего дома
минусы солнечной энергии минусы солнечной энергии более низкие электрические счеты не работают для каждой крыши типа Увеличьте стоимость вашего дома Не идеально, если вы собираетесь переезжать Сократите выбросы углекислого газа Покупка панелей может быть дорогой Борьба с ростом стоимости электроэнергии Низкая стоимость электроэнергии225 Возвращайте деньги на свои инвестиции Найти местных специалистов по установке солнечных батарей может быть непросто

В общем и целом, солнечные панели станут выгодным вложением денег для большинства домовладельцев.Солнечные панели на крыше не идеально подходят для всех, но это нормально. Как и любой другой продукт для повышения эффективности дома, солнечные панели обеспечивают явные преимущества домовладельцам, которые нуждаются в обновлении энергии и сокращении счетов за электроэнергию. Не все подходят под это описание. Чтобы узнать больше, прочитайте нашу статью, в которой более подробно рассматриваются плюсы и минусы солнечных батарей.

Часто задаваемые вопросы о солнечных панелях для дома

Солнечные панели для дома — один из лучших способов сэкономить деньги в долгосрочной перспективе и оказать положительное воздействие на окружающую среду.Прежде чем перейти на солнечную энергию, обязательно ознакомьтесь с нашими ключевыми моментами, чтобы помнить о домашних солнечных панелях:

Насколько упала цена на солнечную энергию в жилых домах за последние годы?

Если вы оптимист и ищете статистику хорошего самочувствия, стоимость солнечной энергии за последнее десятилетие — отличное место для начала. За последние 10 лет стоимость установки солнечных батарей в США снизилась примерно на 70 процентов . Только за последний год на рынке жилья произошло пятипроцентное снижение стоимости.Нет никаких сомнений в том, что солнечная энергия превратилась из товара чистых технологий в разумную модернизацию дома, которую рассматривают миллионы американцев. Установка солнечных батарей на крыше — одно из самых разумных решений, которое вы можете принять в наше время.
 
Однако, если вы все еще сомневаетесь в том, стоит ли делать первоначальные инвестиции в солнечные панели, будьте уверены, что существуют гарантии, которые могут дать вам душевное спокойствие и уверенность в том, что вы увидите значительную экономию. Солнечные панели для домашнего использования обычно имеют два основных типа гарантий: гарантия на продукт и гарантия на мощность.Также известная как гарантия на материалы, гарантия на продукт распространяется на целостность самого оборудования и обычно длится не менее 10 лет, а лучшие гарантии на продукты обычно длятся 25 лет. Гарантия мощности (также называемая производительностью) обычно гарантирует 97 % производительности в течение 1 года и 80 % в течение 25 лет, при этом наивысшие гарантии мощности гарантируют не менее 90 % производительности в течение 25 лет. 
 
Чтобы узнать больше о гарантиях на солнечные панели, посетите страницу в этой статье рассматриваются некоторые из наиболее важных факторов, которые следует учитывать.

В чем разница между солнечными панелями для бизнеса и солнечными панелями для домашнего использования?

Коммерческий проект солнечной энергии может обеспечивать электроэнергией город или деятельность компании. В результате они сильно различаются по масштабу и стоимости. Для сравнения, бытовые солнечные системы, как правило, имеют постоянный размер (в среднем от 6 до 12 киловатт). Благодаря относительно небольшому размеру солнечные панели для домов на крышах представляют собой достижимую энергетическую модернизацию, которая может обеспечить серьезную экономию на счетах за электроэнергию для домовладельцев с любым уровнем дохода.С другой стороны, коммерческая солнечная энергия требует крупных инвестиций и коллективной группы инвесторов.

Сколько стоят солнечные батареи для дома площадью 2000 квадратных футов?

Расчетная потребность дома площадью 2000 кв. футов в год составляет около 9420 кВтч, что требует около 29 панелей. Общая стоимость панелей плюс установка составит около 16 000 и 18 000 долларов. Для получения дополнительной информации посетите наш блог, в котором рассказывается, сколько солнечных панелей вам понадобится для вашего дома.

Вы действительно экономите деньги с солнечными панелями?

Для большинства людей да! Большинство установок солнечных батарей окупаются за семь-восемь лет, а после этого вы производите бесплатное электричество. Хотя первоначальные затраты на домашние солнечные панели могут показаться высокими, обычно они того стоят.

EnergySage здесь, чтобы помочь вам найти солнечные панели для дома

Независимо от того, проводите ли вы исследование или готовы связаться с поставщиком и запланировать установку, инвестировать в солнечные панели для жилых помещений может быть непростой задачей. .Но важно помнить, что ваши инвестиции увеличат стоимость вашей собственности и принесут дивиденды в долгосрочной перспективе. Если вы рассматриваете плюсы и минусы солнечных батарей для своего дома, узнайте ответ на свой самый часто задаваемый вопрос: действительно ли солнечная энергия того стоит? И, если вы готовы перейти на солнечную энергию, начните сравнивать котировки, зарегистрировав бесплатную учетную запись на EnergySage Marketplace.

основная солнечная энергия


Домашняя солнечная система: решения по возобновляемым источникам энергии для бытовых пользователей

Солнечная энергия
Солнечная энергия — это возобновляемый источник энергии, который набирает популярность благодаря своим преимуществам.В Индии солнечный свет доступен в изобилии, и есть технологии, позволяющие использовать эту энергию и преобразовывать ее в электроэнергию. Панели солнечной энергии служат для поглощения солнечной энергии и преобразования ее в электроэнергию посредством фотоэлектрического (PV) эффекта. У большинства домов есть крыша или задний двор, который можно использовать для установки солнечных батарей и производства электроэнергии.

Характеристики домашней солнечной системы
Домашняя солнечная система должна обеспечивать достаточное количество электроэнергии для удовлетворения всех потребностей дома в электроэнергии.Он также должен быть способен обеспечивать питание переменным током, поскольку традиционно все дома используют питание переменного тока для работы систем освещения, гаджетов, бытовой техники и оборудования, такого как компьютеры, холодильники, микшеры, вентиляторы, кондиционеры, телевизоры и музыкальные системы.


Основные элементы домашней солнечной системы
Домашняя солнечная электростанция состоит из нескольких элементов, а именно:
  • Требуется достаточное количество солнечных панелей, чтобы поглотить как можно больше солнечной энергии.Под прямыми солнечными лучами типичная домашняя солнечная панель производит около 300 Вт в час, что означает, что в обычный летний день, включающий 10 часов солнечного света, она может производить около 3000 Вт или 3 кВтч в день. Это может варьироваться в зависимости от количества часов солнечного света, полученных в течение дня.
  • Системе требуется батарея, которая может заряжаться от солнечной энергии, а также может накапливать электроэнергию для использования в ночное время. Аккумуляторы обычно используются в автономных системах.
  • Системе необходим инвертор для преобразования вырабатываемой мощности постоянного тока в мощность переменного тока, чтобы ее можно было использовать в бытовой технике или устройствах в доме.
  • Вся домашняя солнечная энергетическая система соединена соответствующими и подходящими кабелями и проводкой для направления энергии в пригодную для использования форму.

Работа домашней солнечной системы
Когда солнечный свет падает на солнечные панели, он поглощается фотоэлектрическими элементами, а кремниевые полупроводники в элементах преобразуют солнечную энергию в электрическую за счет фотоэлектрического эффекта.Эта электрическая энергия находится в форме мощности постоянного тока, которая может непосредственно заряжать аккумулятор. Энергия постоянного тока в батарее отправляется на инвертор, который преобразует ее в мощность переменного тока. Эта мощность переменного тока теперь передается в домашнюю сеть, которая, в свою очередь, может питать все необходимые приложения.

Обратитесь к ближайшим к вам ведущим дилерам солнечных панелей и получите бесплатные предложения

Факторы, которые необходимо учитывать
Перед установкой домашней солнечной электростанции необходимо учитывать следующие факторы:

  • Необходимо выяснить, какая мощность переменного тока требуется в доме.Лучший способ убедиться в этом — использовать самый высокий ежемесячный счет за электроэнергию за последний год. В счете фиксируется количество единиц электроэнергии, потребленных в этом месяце. Разделив единицы на количество дней в месяце, вы получите ежедневное потребление. Скажем, если максимальное потребление составляет 450 единиц в ноябре 2018 года, то ежедневное потребление составляет 15 единиц, а потребность будет составлять 15 единиц в день. Одна единица равна 1 кВтч, что фактически соответствует потреблению 1000 Вт за 1 час. Например, если лампочка мощностью 100 Вт горит 10 часов, она потребляет 1000 Вт или мощность, эквивалентную 1 кВтч.
  • Необходимо рассчитать количество солнечных панелей, необходимых для выработки требуемой мощности переменного тока. В приведенном выше примере дома требуется 15 единиц в день, что эквивалентно 15 кВтч. Это означает, что за 1 час солнечная панель должна выработать 15000 Вт мощности. Таким образом, если панель может производить 3 кВтч в день в течение 10 часов, то для производства 15 кВтч потребуется 5 солнечных панелей.
  • В зависимости от требуемого количества солнечных панелей необходимо определить наличие места для размещения солнечных панелей.Это может быть крыша или задний двор, где солнечные панели могут получать достаточно солнечного света. В приведенном выше примере, поскольку для домашней солнечной электростанции требуется 5 солнечных панелей, необходимая площадь составляет 17,6 x 5 = 88 квадратных футов (при условии, что солнечная панель имеет размер 65 x 39 дюймов = примерно 17,6 квадратных футов). Большинство домов могут предоставить это пространство на крыше или на заднем дворе.
  • Солнечные панели в идеале должны быть расположены лицом к югу, чтобы на них максимально падал солнечный свет.

Стоимость домашней солнечной системы
Стоимость домашней солнечной электростанции зависит от ее размера и типа.Солнечные электростанции бывают двух типов – автономные и подключенные к сети.

Автономная система — это автономная система, не подключенная к основной сети. В этой системе вырабатываемая солнечная энергия хранится в батареях (известных как батареи глубокого цикла, отличные от тех, которые используются в автомобилях). Энергия постоянного тока, хранящаяся в батареях, преобразуется в мощность переменного тока с помощью инвертора.

Система, подключенная к сети, не использует батареи, а использует только инвертор. Как правило, система, подключенная к сети, регулируется установленной законом политикой, включающей «чистые измерения», когда система регистрирует избыточную электроэнергию, вырабатываемую сверх потребления домом, которая подается в сеть.В этой системе домашнему пользователю не нужно слишком беспокоиться о расчете размера электростанции, поскольку любая избыточная вырабатываемая мощность приносит доход, а любой дефицит восполняется за счет энергоснабжения.

Ориентировочная стоимость типичной автономной системы мощностью 1 кВт, генерирующей 4-5 единиц электроэнергии, может варьироваться от 1 до 1,25 лакха. Точно так же базовая стоимость аналогичной системы, подключенной к сети, обычно составляет от 75 000 до 90 000 рупий. Разница в основном из-за стоимости батарей глубокого цикла в автономной системе.

Автономная домашняя солнечная система при правильном планировании является отличной функцией экономии средств и способна окупить первоначальные инвестиции в течение первых 5 лет эксплуатации за счет экономии на счетах за электроэнергию. Домашняя солнечная система, подключенная к сети, является как функцией экономии средств, так и системой получения дохода, если она запланирована с получением дохода в качестве цели. Однако в то время как автономные домашние солнечные электростанции не зависят от основной сети, сетевые системы подчиняются правилам поставщика электроэнергии.Таким образом, домашние пользователи могут выбрать подходящую систему в зависимости от обстоятельств, сложившихся в их местности.

Обратитесь к ближайшим к вам ведущим дилерам солнечных панелей и получите бесплатные предложения.

(Универсальное место назначения для ММСП, ET RISE предоставляет новости, взгляды и анализ по GST, экспорту, финансированию, политике и управлению малым бизнесом.)

Загрузите приложение The Economic Times News News, чтобы получать ежедневные обновления рынка и деловые новости в прямом эфире.

11 преимуществ установки домашней солнечной системы


3.Надежный источник энергии

Установив домашнюю солнечную систему, вам больше не придется полагаться на традиционные источники электроэнергии, которые иногда бывают ненадежными. Вы будете вырабатывать собственное электричество с помощью солнечных панелей, установленных на крыше, которые используют тепло и энергию солнца.

Более 85 процентов электроэнергии, которую мы используем сегодня, поступает из невозобновляемых источников энергии, таких как уголь, природный газ и нефть. Однако эти невозобновляемые источники ограничены, и ожидается, что в ближайшем будущем они даже истощатся.

Домашние солнечные системы, с другой стороны, никогда не разрядятся до тех пор, пока светит солнце, как сегодня. Это означает, что у вас будет неограниченный и надежный источник питания без перебоев в подаче электроэнергии или ежемесячных счетов за электроэнергию. Солнечная энергия не только хороша для окружающей среды, но и дает вам душевное спокойствие, зная, что ваш источник электроэнергии никогда не иссякнет.

 

4. Низкие затраты на обслуживание

Вопреки мнению большинства людей, домашние солнечные системы просты в обслуживании.На самом деле, солнечные панели очень долговечны, и даже потребуется несколько лет, прежде чем потребуется техническое обслуживание, что означает меньше хлопот для домовладельцев.

Все, что вам нужно сделать, это смыть пыль и грязь с солнечных панелей несколько раз в год. Вы также можете нанять профессионалов, которые сделают уборку за вас. Вот и все! Это единственный вид обслуживания, который вам придется выполнять для вашей домашней солнечной системы.

 

5. Воспользуйтесь скидками и поощрениями

В зависимости от того, где вы живете, стоимость установки домашней солнечной системы может быть снижена до 50%.Вот почему вам следует проконсультироваться с профессиональным консультантом по солнечным батареям и установщиком в вашем регионе, чтобы помочь вам выполнить все необходимые требования, которые могут снизить стоимость домашней солнечной системы.

В Соединенных Штатах федеральное правительство продвигает солнечную энергию как средство сокращения углеродного следа. Вы можете воспользоваться многими финансовыми стимулами для домовладельцев, которые переходят на солнечную энергию в качестве источника энергии в США. В других странах вы можете получить скидки и налоговые льготы, связанные с домашними солнечными системами.

 

6. Увеличение стоимости дома

Экономия на счетах за электроэнергию — не единственное преимущество, которое вы можете получить, установив домашнюю солнечную систему. Если вы инвестируете в домашнюю солнечную систему, это также увеличивает стоимость вашей собственности, если вы когда-нибудь ее продадите. Да, всегда стоит подумать наперед.

Домовладельцы повышают стоимость своего дома за счет ремонта и улучшений. Если вы собираетесь сделать некоторые улучшения в своем доме, почему бы не подумать об установке домашней солнечной системы? Это не только поможет вам сэкономить на счетах за электроэнергию, но и значительно увеличит стоимость вашего дома при перепродаже.Обратите внимание, что покупатели жилья в наши дни любят покупать энергоэффективные дома, поэтому это действительно хорошая инвестиция, которую вы должны рассмотреть.

 

7. Простая установка

Установить домашнюю солнечную систему легко и просто, как показано в этом видео: https://youtu.be/_6VSyJQOp7M. Он также может быть установлен практически в любом месте, что делает его гибким и универсальным источником энергии. Вам не нужно покупать большую домашнюю солнечную систему, которая может быть очень дорогой. Вы всегда можете сначала выбрать небольшую домашнюю солнечную систему, которую вы можете добавить позже, когда у вас будет бюджет.

Самым интересным преимуществом домашних солнечных систем является то, что их можно устанавливать даже в отдаленных местах. Они могут обеспечить электроэнергией отдаленные деревни и другие места, где раньше не было электричества. Они могут быть установлены в местах, где прокладка электрических распределительных линий слишком дорога или невозможна.

 

8. Возможность заработать немного денег

Домашние солнечные системы также дают вам возможность заработать немного денег на электричестве, которое они производят.Вот где вступают в действие чистые измерения. Чистые измерения — это механизм выставления счетов за электроэнергию, который позволяет потребителям получать кредиты за избыточную энергию, которую их домашние солнечные системы генерируют или добавляют в сеть.

Домовладельцы, у которых установлена ​​домашняя солнечная система, могут возвращать лишнюю электроэнергию в энергосистему и получать за это компенсацию. Нетто-измерение — это программа, которая получила широкое распространение во всем мире, однако для кредитов, которые вы собираетесь получать, нет установленной цены, поскольку она зависит от того, где вы живете.В Великобритании на возобновляемые источники энергии приходится 7,6% спроса на электроэнергию в стране, включая домашние солнечные системы.

Хотя некоторые энергетические компании считают, что чистый учет может нанести ущерб их прибыли, на самом деле это очень полезно для них, особенно в периоды, когда спрос на электроэнергию находится на пике. Коммерческие и жилые здания, работающие на солнечной энергии, могут помочь снизить нагрузку на энергосистему.

 

9. Гарантия производительности

Еще одним преимуществом установки домашней солнечной системы является гарантированная производительность.Большинство поставщиков и производителей домашних солнечных систем предоставляют длительные гарантии, чтобы обеспечить работу вашего устройства в течение очень долгого времени. Некоторые даже предлагают 25-летнюю гарантию производительности для своих домашних солнечных систем.

Однако эти гарантии будут соблюдаться только до тех пор, пока компания существует. Поэтому очень важно, чтобы вы провели исследование и выбрали надежного поставщика услуг, который работает в отрасли солнечной энергетики в течение длительного периода или, по крайней мере, ожидается, что это будет так.В любом случае, многолетняя гарантия всегда звучит великолепно.

 

10. Экономическая экономия

Установка домашней солнечной системы также способствует экономии средств. Солнце является возобновляемым и неиссякаемым источником энергии, не зависящим от рыночных колебаний. Несмотря на то, что его первоначальная стоимость высока, она компенсируется быстрой амортизацией ваших первоначальных инвестиций. Кроме того, солнечная энергия бесконечна и безгранична, так что она обеспечивает непрерывную подачу энергии без каких-либо дополнительных затрат на использование или техническое обслуживание.

Солнечные технологии также совершенствуются с каждым годом, и следует ожидать, что эти технологические достижения помогут снизить цены на компоненты, необходимые для производства домашних солнечных систем. Это означает, что в ближайшем будущем домашние солнечные системы станут более доступными для широких масс.

 

11. Солнечная энергия — будущее

Вы слышали о Тесле? Tesla — американская компания, выпускающая исключительно электромобили. Буквально в прошлом году компания представила свой электрический грузовик Cybertruck.Cybertruck — это электрический грузовик, который почти похож на современные дизельные грузовики. Помимо электромобилей, все больше приборов и механизмов, работающих на ископаемом топливе, каждый год переходят на солнечную энергию. На самом деле, каждый день все больше людей переходят на солнечную энергию. С учетом сказанного можно с уверенностью предположить, что будущее за солнечной энергией.

Домашняя солнечная система необходима для будущего. Это могло бы избавить вас от многих расходов, особенно если учесть, что все вокруг вас теперь работает на электричестве, даже автомобили.С этого момента важно, чтобы вы узнали об аспектах солнечной энергии, поскольку многие ожидают, что она станет нашим основным источником энергии в будущем.

Установка домашней солнечной системы даст вам знания и опыт в области разумного энергопотребления. Инвестирование в солнечную энергию — это хорошая инвестиция, которая поможет вам узнать о солнечной промышленности.

Очень сложно найти недостатки в солнечной энергии, особенно если учесть все признаки того, что за ней будущее.

 

Заключение

Основываясь на перечисленных выше преимуществах, можно сказать, что домашние солнечные системы — это выгодное вложение. Если вы хотите получить максимальную отдачу от своих инвестиций, обязательно найдите надежного и заслуживающего доверия поставщика услуг, который предоставит вам высококачественную домашнюю солнечную систему, а также займется ее установкой и обслуживанием.

Going Solar: мой годовой поиск выхода из сети

Гораздо большим стимулом, однако, является тот факт, что правительство заплатит вам за установку этой штуки.

WIRED Справочник по изменению климата

Мир становится теплее, погода ухудшается. Вот все, что вам нужно знать о том, что люди могут сделать, чтобы перестать разрушать планету.

Есть две основные скидки. Во-первых, это федеральная налоговая льгота на инвестиции, и хотя когда-то она включала сложную систему скидок, недавно она была переработана: установите солнечную энергию (с батареей или без нее), и вы получите солидный кредит на подоходный налог в следующем году. В прошлом году кредит составил 30 процентов от общей стоимости установки.В этом году 26 процентов. В следующем году она снизится до 22 процентов. После этого кредит полностью исчезает, если только Конгресс не примет меры до этого. Это простой кредит — единая форма, которую вы подаете вместе с налоговой декларацией, — но мы не увидим эту сумму до 2021 года.

Вторая скидка предоставляется Калифорнийской программой поощрения самостоятельного производства. Эта программа находится в ведении PG&E, и она действительно создана для поощрения накопления энергии, а не простого производства, что для большинства домов означает использование батареи.Обоснование SGIP заключается в том, что в Калифорнии так много солнечной энергии, что штат не может использовать ее всю. В особенно солнечные дни PG&E фактически должна платить другим штатам за излишки электроэнергии, чтобы не перегружать сеть. Но когда солнце садится, ситуация резко меняется. Без всей этой солнечной энергии газовые «пиковые электростанции» должны быть запущены и работать до тех пор, пока спрос не упадет, поэтому большинство тарифных планов PG&E взимают с вас больше за использование электроэнергии в вечернее время. Результат: PG&E будет субсидировать вашу батарею, чтобы избежать затрат на производство энергии в нерабочее время.

SGIP — движущаяся цель, но в настоящее время скидка составляет 250 долларов за кВтч хранилища — 3350 долларов за мою установку — и это возврат денег. Улов? SGIP, описанный в 139-страничном справочнике, настолько сложен, что ваш установщик должен заполнить все документы за вас. Мне сказали, что процесс займет до года, прежде чем я увижу чек. Во время прессы я все еще жду.

Это не только солнце и розы

Помимо первоначальных затрат, которые заслуживают серьезного анализа, прежде чем вы приступите к этому процессу, каковы другие недостатки установки гибридного решения на основе солнечной батареи и батареи? До сих пор я нашел больше, чем несколько.Я объясню.

Я даже близко не откладываю ту сумму денег, которую мне обещали.

На этапе исследования я получил подробный индивидуальный анализ, согласно которому мой средний счет за электричество снизится с 223 до 22 долларов в месяц. Хотя мой счет за май 2020 года составил всего 86 долларов (на 54 процента меньше, чем в предыдущем году), а мой счет за октябрь 2020 года (который первым включал в себя измерение чистой энергии) составлял 78 долларов (снижение на 60 процентов), некоторые из моих счетов в более жаркие месяцы были на больше на , чем в 2019 году.(Конечно, все, кто работает и учится дома, заставили нас использовать больше энергии в этом году.) Тем не менее, я определенно не вижу счета за электричество в размере 22 долларов и действительно не ожидаю его получить. Если мои чистые сбережения в будущем останутся на уровне 60 % — очень оптимистичная цифра, — это значительно увеличит ожидаемый период окупаемости с точки безубыточности через девять лет до безубыточности примерно через 17 лет.

От аккумулятора весь дом не прокачаешь.

Это важно. Вам придется выбирать, какие цепи ваша батарея может обеспечить питанием как в нерабочее время, так и во время отключения электроэнергии.Основной причиной этого является ограничение по силе тока: мой инвертор может потреблять только 23 ампера. Только наш холодильник тянет 5 ампер.

В итоге нам пришлось установить второй электрический щит — щит критической нагрузки, — который имеет всего восемь цепей из 40, подключенных к основному щиту. Через несколько часов эти цепи и только эти цепи разряжаются. Остальные цепи в доме приходится черпать от сети. А при отключении они полностью темнеют. Хорошей новостью является то, что я мог выбрать восемь цепей, которые хотел резервировать (хотя одна из них должна была питать электронику инвертора, и осталось только семь для экспериментов).Это было не так уж сложно. Большинство домовладельцев предпочитают резервировать цепи, которые питают их холодильник, беспроводной маршрутизатор, устройство открывания гаражных ворот, небольшое количество светильников и мелких бытовых приборов, и мы так и поступили. В случае отключения электроэнергии выбранные мной схемы все равно обеспечат комфортную жизнь. Основными домашними удобствами, которые система не поддерживает, являются кондиционер, духовка, стиральная и посудомоечная машины. (Наш водонагреватель и печь работают на природном газе.)

Осенью и зимой зарядка аккумулятора проблематична.

Летом так много солнца, что мой аккумулятор обычно заряжается до полудня. По состоянию на ноябрь солнца так мало, что для перезарядки требуется большая часть светового дня, а в пасмурные дни он часто вообще не заряжается полностью. Вместо 35 кВтч, которые я производил 25 июня, я сейчас вырабатываю около 11 кВтч в день. Это означает большую зависимость от сети и, конечно же, более высокие затраты на электроэнергию.

Приложение инвертора просто не дает хорошей картины вашего энергопотребления.

Приложение для управления электропитанием Electriq и информационная панель веб-сайта очаровательны со всеми их диаграммами и графиками, некоторые из которых я включаю сюда.В большинстве дней я наблюдаю всплеск производства солнечной энергии и всплеск «экспорта сети» во второй половине дня, когда моя батарея работает в нерабочее время.

Предоставлено Кристофером Нуллом

Что насчет солнечной энергии?

Солнечные панели, или солнечные фотоэлектрические панели, используют энергию солнца для использования в вашем доме. В Нью-Йорке коммунальное предприятие обязано компенсировать вам генерируемую вами солнечную энергию, что снижает ваш счет за электроэнергию. Солнечная энергия чиста, не требует топлива и минимального обслуживания, и ее можно установить за считанные дни.

На сегодняшний день десятки тысяч домов всех уровней дохода и районов перешли на солнечную энергию и начали экономить на счетах за коммунальные услуги. ElectrifyNYC здесь, чтобы помочь вам выяснить, достаточно ли солнечна ваша крыша для солнечной энергии, найти установщика, которому вы можете доверять, и сравнить варианты предложений и цен.

Узнайте больше об обновлениях экологически чистой энергии, охлаждения и обогрева, которые мы можем помочь вам установить или обновить в рамках нашей бесплатной программы :

Щелкните тему или нажмите клавишу ввода на теме, чтобы открыть ответ.

Солнечные фотогальваники (фотоэлектрические) используют солнечную энергию и превращают ее в электричество. Это панели, которые вы видели на крышах или в полях на севере штата. Затем инвертор преобразует электричество постоянного тока (DC) от панелей в переменный ток (AC), который используется вашим домом и бытовой техникой. Производство солнечной энергии экономит деньги, поскольку вам не нужно покупать столько энергии у коммунальных предприятий (ConEd). Солнечные панели не сохраняют энергию на потом, поэтому любая дополнительная энергия, которую вы производите в течение дня, отправляется обратно в электросеть для использования другими людьми.

В дополнение к сокращению количества электроэнергии, которую вам нужно покупать, коммунальное предприятие предоставляет вам кредиты на счета за любое электричество, которое вы отправляете в сеть. Большинство домовладельцев могут значительно сократить свои счета за электроэнергию, установив солнечные батареи в своих домах.

Вырабатывают ли солнечные панели энергию в пасмурные, дождливые, снежные дни или ночью?

Солнечные батареи будут генерировать энергию в серые дни, хотя и в меньших количествах. Однако ночью панели не будут генерировать электроэнергию, так как лунный свет недостаточно силен.

Сэкономлю ли я деньги, перейдя на солнечную энергию?

Многие солнечные компании обеспечивают гарантированную экономию. Сумма денег, которую вы можете сэкономить с помощью солнечной энергии, зависит от того, сколько электроэнергии вы потребляете, размера вашей системы, если вы решите купить, арендовать или заключить соглашение о покупке электроэнергии для вашей системы, а также от того, сколько солнечного света попадает на нее.

Ваша экономия также зависит от тарифов на электроэнергию, установленных вашей коммунальной службой. Обычно рекомендуется проводить базовые и недорогие повышения энергоэффективности перед установкой солнечных батарей.Это может помочь вам сократить счета за коммунальные услуги, а также сократить расходы на установку солнечных батарей. Благодаря использованию бытовой техники Energy Star и других эффективных усовершенствований в вашем доме вам может понадобиться меньше солнечных батарей для питания вашего дома.

Сможет ли солнечная батарея на крыше отключить меня от энергосистемы?

В Нью-Йорке добавление солнечной системы не отключает вас от коммунальной сети, и мы не рекомендуем это делать. Солнечные батареи вырабатывают энергию только в дневное время, поэтому, если вы хотите посмотреть свое любимое шоу ночью, прежде чем лечь спать, потребуется энергия от вашей местной коммунальной службы.

Чтобы свет оставался включенным во время отключения электроэнергии, вам необходимо подключить солнечные панели к аккумуляторной системе, размер которой соответствует потребностям вашего дома в энергии. Батареи могут быть хорошим вариантом для некоторых жителей Нью-Йорка, но они дороже и сложнее получить разрешение в Нью-Йорке, чем солнечные батареи. Установка солнечной энергии сегодня может помочь вам сэкономить деньги и подготовить свой дом к тому моменту, когда хранение станет более доступным.

Потребуется ли моей системе техническое обслуживание?

Solar — это простая технология с минимальным обслуживанием.В отличие от других энергетических технологий, фотоэлектрическая солнечная энергия не содержит движущихся частей. Вам вообще не нужно заменять панели в течение всего срока их службы, гарантия на которые обычно составляет 20–25 лет. В большинстве случаев солнечные панели не нужно мыть, так как дождь и снег очищают их естественным образом. В районах с меньшим количеством осадков и большим количеством пыли или загрязняющих веществ в воздухе периодическая очистка может улучшить производительность. Если вы живете в районе, где необходима очистка, обратитесь к специалисту по солнечной энергии.

Электропроводка — это часть солнечной фотоэлектрической системы, которая чаще всего требует обслуживания, поскольку белки и другие животные могут повредить ее.В зависимости от типа инвертора вам также может потребоваться его замена через 10–12 лет после установки. Расширенная гарантия может покрыть стоимость замены этого оборудования, и многие установщики предлагают планы обслуживания. Подробности узнайте у установщика.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*