Ãîòîâîå ðåøåíèå: ñîëíå÷íûå ýëåêòðîñòàíöèè íà áàçå èíâåðòîðîâ ñåðèè ECO
20.07.2021
Ìèíñêîå îáóâíîå ÎÀÎ «Ëó÷» â ÷èñëå ïåðâûõ áåëîðóññêèõ ïðîìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèé ìàñøòàáíî èñïîëüçóåò òåõíîëîãèè ñîëíå÷íîé ýíåðãèè. Ïðàêòè÷åñêè íà âñåõ êðûøàõ ïðîèçâîäñòâåííûõ êîðïóñîâ åãî ãîëîâíîãî ïðåäïðèÿòèÿ â Ìèíñêå «ðàáîòàþò» ìîäóëè ñîëíå÷íûõ áàòàðåé. Ïîýòîìó àóäèòîðèÿ ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íî-ïðàêòè÷åñêîé êîíôåðåíöèè – «Ýíåðãîñáåðåæåíèå â ïðîìûøëåííîñòè» ñ èíòåðåñîì ïðèíÿëà âûñòóïëåíèå Ê.Á.Íåäåëüêèíà, çàìåñòèòåëÿ ãåíåðàëüíîãî äèðåêòîðà ïî èíâåñòèöèÿì è ðåêîíñòðóêöèè ÌÎ ÎÀÎ «Ëó÷». Ñâîèì âçãëÿäîì î òåõíîëîãèÿõ èñïîëüçîâàíèÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãèè â ïðîìûøëåííîñòè è èíäèâèäóàëüíûõ õîçÿéñòâàõ â óñëîâèÿõ Áåëàðóñè Êèðèëë Áîðèñîâè÷ äåëèòñÿ ñ ÷èòàòåëÿìè íàøåãî ïîðòàëà.
Ñîëíå÷íàÿ ýíåðãèÿ, ïî åãî ìíåíèþ, îäèí èç ñàìûõ ïåðñïåêòèâíûõ âèäîâ ýíåðãåòè÷åñêèõ ðåñóðñîâ.
Îòðàñëè ýíåðãåòèêè ïî âèäàì èñïîëüçóåìûõ ýíåðãîíîñèòåëåé ðàçíîîáðàçíû. Ýòî – ÿäåðíàÿ, óãîëüíàÿ, ãàçîâàÿ, ìàçóòíàÿ, ãèäðî, âåòðî, ãåîòåðìàëüíàÿ, áèîìàññîâàÿ, âîëíîâàÿ è ïðèëèâíàÿ, ãðàäèåíò-òåìïåðàòóðíàÿ, ñîëíå÷íàÿ. Ñîïîñòàâëÿòü èõ ìîæíî ïî ðàçëè÷íûì ïîêàçàòåëÿì: ýêîíîìè÷åñêèì, ýêîëîãè÷åñêèì, ðåñóðñíûì, à òàêæå ïî ïîêàçàòåëÿì áåçîïàñíîñòè è äð. Èñõîäÿ èç ñðàâíåíèÿ, ìîæíî ïðèéòè ê âûâîäó, ÷òî ñîëíå÷íàÿ ýíåðãåòèêà â äîëãîñðî÷íîé ïåðñïåêòèâå çàíèìàåò îäíî èç âåäóùèõ ìåñò.
Èñïîëüçîâàíèå ñîëíå÷íîé ýíåðãèè ìîæåò áûòü ïîëåçíî â íåñêîëüêèõ îòíîøåíèÿõ. Âî-ïåðâûõ, ïðè çàìåíå åþ èñêîïàåìîãî òîïëèâà óìåíüøàåòñÿ çàãðÿçíåíèå âîçäóõà è âîäû. Âî-âòîðûõ, çàìåíà èñêîïàåìîãî òîïëèâà îçíà÷àåò ñîêðàùåíèå èìïîðòà òîïëèâà, îñîáåííî íåôòè. Â-òðåòüèõ, çàìåíÿÿ àòîìíîå òîïëèâî, ìû ñíèæàåì óãðîçó àâàðèé è ðàñïðîñòðàíåíèÿ àòîìíîãî îðóæèÿ. Íàêîíåö, ñîëíå÷íûå èñòî÷íèêè ìîãóò îáåñïå÷èòü íàì íåêîòîðóþ çàùèòó, óìåíüøàÿ íàøó çàâèñèìîñòü îò áåñïåðåáîéíîãî ñíàáæåíèÿ òîïëèâîì.
Êîëè÷åñòâî ñîëíå÷íîé ýíåðãèè, ïîñòóïàþùåé íà Çåìëþ, ïðåâûøàåò ýíåðãèþ âñåõ ìèðîâûõ çàïàñîâ íåôòè, ãàçà, óãëÿ è äðóãèõ ýíåðãåòè÷åñêèõ ðåñóðñîâ. Èñïîëüçîâàíèå âñåãî ëèøü 0,0125 % ìîãëî áû îáåñïå÷èòü âñå íûíåøíèå ïîòðåáíîñòè ìèðîâîé ýíåðãåòèêè, à èñïîëüçîâàíèå 0,5% - ïîëíîñòüþ ïîêðûòü ïîòðåáíîñòè â áóäóùåì. Ïðåèìóùåñòâà òåõíîëîãèé, èñïîëüçóþùèõ ýíåðãèþ ñîëíöà, åùå è â òîì, ÷òî ïðè ðàáîòå ñîëíå÷íûõ óñòàíîâîê ïðàêòè÷åñêè íå äîáàâëÿåòñÿ òåïëî â ïðèçåìíûå ñëîè àòìîñôåðû, íå ñîçäàåòñÿ òåïëè÷íûé ýôôåêò. Ñïðàâåäëèâîñòè ðàäè ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî
èñïîëüçîâàíèå ñîëíå÷íîé ýíåðãèè ñîïðÿæåíî è ñ îïðåäåëåííûìè òðóäíîñòÿìè – åå çàâèñèìîñòü îò ñîñòîÿíèÿ àòìîñôåðû, âðåìåíè ñóòîê è ãîäà.
Êàêîâû æå îñíîâíûå òåõíîëîãèè èñïîëüçîâàíèÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãèè?
 ìèðå ñîëíå÷íóþ ýíåðãèþ ïðåîáðàçóþò â ïîëåçíóþ èñïîëüçóÿ àêòèâíûå è ïàññèâíûå ñèñòåìû. Ê ïàññèâíûì îòíîñÿò ñïîñîáû ïðîåêòèðîâàíèÿ è êîíñòðóèðîâàíèÿ çäàíèé è ñîîðóæåíèé. Ê àêòèâíûì îòíîñÿòñÿ: ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ìîäóëè, òåïëîâûå êîëëåêòîðû, êîíöåíòðàòîðû, ñîëíå÷íûå ïå÷è, ñîëíå÷íûå äèñòèëëÿòîðû.
(Ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ìîäóëè - ïîëóïðîâîäíèêîâûå ýëåìåíòû íà îñíîâå êðåìíèÿ èëè äðóãèõ ìàòåðèàëîâ ïîçâîëÿþùèå ïðåîáðàçîâûâàòü ñîëíå÷íóþ ýíåðãèþ â ýëåêòðè÷åñêóþ). Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû ìîäóëè íà îñíîâå êðåìíèÿ. Áîëåå 80% ýòîãî îáîðóäîâàíèÿ ïðîèçâîäèòñÿ â ñòðàíàõ þãî-âîñòî÷íîé Àçèè. Ñòîèìîñòü ñîëíå÷íûõ áàòàðåé áûñòðî óìåíüøàåòñÿ (â 1970 ã. 1 êÂò.÷ ýëåêòðîýíåðãèè, âûðàáàòûâàåìîé ñ èõ ïîìîùüþ ñòîèë 60 äîëëàðîâ, â 1980 ã.-1 äîëëàð, ñåé÷àñ - 20-30 öåíòîâ). Ñòîèìîñòü 1 âàòòà óñòàíîâëåííîé ìîùíîñòè ñíèçèëàñü ñ 20 äî 2-2,5 äîë. ÑØÀ .Áëàãîäàðÿ ýòîìó ñïðîñ íà ñîëíå÷íûå áàòàðåè ðàñòåò íà 25% â ãîä, åæåãîäíûé îáúåì èõ ïðîäàæè ïðåâûøàåò (ïî ìîùíîñòè) 40 ÌÂò. ÊÏÄ ñîëíå÷íûõ áàòàðåé, äîñòèãàâøèé â ñåðåäèíå 1970-õ ãã. â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ 18%, äîñòèãàåò â íàñòîÿùåå âðåìÿ 28,5% äëÿ ýëåìåíòîâ èç êðèñòàëëè÷åñêîãî êðåìíèÿ è 35% - èç äâóõñëîéíûõ ïëàñòèí èç àðñåíèäà ãàëëèÿ è àíòèïîäà ãàëëèÿ. Ðàçðàáîòàíû ìíîãîîáåùàþùèå ýëåìåíòû èç òîíêîïëåíî÷íûõ (1-2 ìêì) ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ìàòåðèàëîâ: õîòÿ èõ ÊÏÄ íèçîê (íå âûøå 16% äàæå â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ), ñòîèìîñòü î÷åíü ìàëà (íå áîëåå 10% ñòîèìîñòè ñîâðåìåííûõ ñîëíå÷íûõ áàòàðåé).
Ñ 2008 ãîäà â Ñàêñîíèè, â ðàéîíå ãîðîäîâ Áðàíäèñ è Áåííåâèö (Ãåðìàíèÿ) ôóíêöèîíèðóåò ñîëíå÷íàÿ ýëåêòðîñòàíöèÿ Waldpolenz. Ïèêîâàÿ ìîùíîñòü ýòîé ñòàíöèè ñîñòàâëÿåò 40 ÌÂò, áëàãîäàðÿ ÷åìó îíà âõîäèò â ÷èñëî êðóïíåéøèõ ñîëíå÷íûõ ýëåêòðîñòàíöèé ìèðà.
×òî æå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé òåïëîâûå êîëëåêòîðû è êàê îíè èñïîëüçóþòñÿ?
Ê íèì îòíîñèòñÿ êîëëåêòîðû íåñêîëüêèõ âèäîâ: íå çàñòåêëåííûå êîëëåêòîðû, ïëîñêèå, âàêóóìíûå è ÑÐÑ-êîëëåêòîðû.
Ñîëíå÷íàÿ ýíåðãèÿ ïðè ïîìîùè ýòîãî îáîðóäîâàíèÿ ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ òåïëîñíàáæåíèÿ (ãîðÿ÷åãî âîäîñíàáæåíèÿ, îòîïëåíèÿ è îõëàæäåíèÿ), ñóøêè ðàçëè÷íûõ ïðîäóêòîâ è ìàòåðèàëîâ, â ñåëüñêîì õîçÿéñòâå, â òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññàõ â ïðîìûøëåííîñòè. Çàìåòèì, ÷òî ñîëíå÷íîå òåïëîñíàáæåíèå ïîëó÷èëî ðàçâèòèå âî ìíîãèõ çàðóáåæíûõ ñòðàíàõ. Áîëüøèíñòâî óñòàíîâîê ñîëíå÷íîãî òåïëîñíàáæåíèÿ îáîðóäîâàíî ñîëíå÷íûì êîëëåêòîðîì.
Ïðåäñòàâëÿåòñÿ, ÷òî ïðÿìîå ïðåîáðàçîâàíèå ñîëíå÷íîé ýíåðãèè ñòàíåò êðàåóãîëüíûì êàìíåì ýíåðãè÷åñêîé ñèñòåìû. Õîòÿ, â íàñòîÿùåå âðåìÿ ôîòîãàëüâàíè÷åñêèå ñîëíå÷íûå ñèñòåìû ìàëîýôôåêòèâíû è ïîëó÷àåìàÿ íà íèõ ýíåðãèÿ â 4 ðàçà äîðîæå ãåëèîòåðìè÷åñêîé, íî, òåì íå ìåíåå, îíè èñïîëüçóþòñÿ âî ìíîãèõ îòäàëåííûõ ðàéîíàõ. Âïîëíå âåðîÿòíî, ÷òî ñòîèìîñòü ýëåêòðîýíåðãèè, ïîëó÷àåìîé ýòèì ñïîñîáîì, ñíèçèòñÿ. Ê êîíöó òåêóùåãî äåñÿòèëåòèÿ ó÷åíûå ðàññ÷èòûâàþò äîâåñòè ñòîèìîñòü 1 êÂò. ÷ ýëåêòðîýíåðãèè äî 10 öåíòîâ.
Êîíöåíòðàòîðû â îñíîâíîì ïðèìåíÿþòñÿ â ïðîìûøëåííûõ óñòàíîâêàõ äëÿ äîñòèæåíèÿ âûñîêèõ òåìïåðàòóð, à òàêæå èñïîëüçóþòñÿ â êîìïàêòíûõ âîäîíàãðåâàòåëüíûõ óñòàíîâêàõ (ÑÐÑ-êîëëåêòîðû).
Ñîëíå÷íûå ïå÷è, ñîëíå÷íûå äèñòèëëÿòîðû ïîëó÷èëè ñâîå ðàçâèòèå â þæíûõ ñòðàíàõ.  íàøåé ñòðàíå ýòî îáîðóäîâàíèå ïðàêòè÷åñêè íå âñòðå÷àåòñÿ.
×òî ìîæíî ñêàçàòü î ïåðñïåêòèâå ïðèìåíåíèÿ òåõíîëîãèé â óñëîâèÿõ Áåëàðóñè, è êàêèå ïðîáëåìû èõ âíåäðåíèÿ?
Ïî êîëè÷åñòâó ñâåòîâîé ýíåðãèè, ïîñòóïàþùåé íà ïîâåðõíîñòü, Áåëàðóñü íàõîäèòñÿ íà îäíîì óðîâíå ñ Ãåðìàíèåé, ßïîíèåé, Êàíàäîé, ãäå ñîëíå÷íàÿ ýíåðãåòèêà ðàçâèâàåòñÿ î÷åíü àêòèâíî. Ïî ìåòåîðîëîãè÷åñêèì äàííûì, â íàøåé ðåñïóáëèêå â ñðåäíåì 250 äíåé â ãîäó ïàñìóðíûõ, 85 - ñ ïåðåìåííîé îáëà÷íîñòüþ è 30 - ÿñíûõ. Ïðèçíàíî èñõîäÿ èç ðàñ÷åòîâ, ÷òî áåç âðåäà ýêîëîãèè âîçìîæíî èñïîëüçîâàòü äî 1,5% ñîëíå÷íîé ýíåðãèè.  Áåëàðóñè ïðè èñïîëüçîâàíèè äî 1,5% ìîæíî â 2 ðàçà ïåðåêðûòü òåêóùèå ïîòðåáíîñòè ñòðàíû â ýíåðãèè.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ â Áåëàðóñè ïðèìåíÿþòñÿ äâå îñíîâíûõ òåõíîëîãèè: òåïëîâûå êîëëåêòîðû è ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ñèñòåìû. Ïðè÷åì ïîñëåäíåå íàïðàâëåíèå íà÷àëî ðàçâèâàòüñÿ áîëåå àêòèâíî ïîñëå ïðèíÿòèÿ çàêîíà «Îá àëüòåðíàòèâíûõ èñòî÷íèêàõ ýíåðãèè». Ðûíîê ýòîãî îáîðóäîâàíèÿ â ðåñïóáëèêå íåáîëüøîé è îñíîâíàÿ ïðîáëåìà – îòñóòñòâèå äîëæíîé êâàëèôèêàöèè ñïåöèàëèñòîâ, âûáîð îáîðóäîâàíèÿ è ñîïóòñòâóþùèõ ìàòåðèàëîâ.
Ýêîíîìèêà ïî ôîòîýëåêòðè÷åñêèì ñèñòåìàì â Áåëàðóñè ñêëàäûâàåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì: ñòîèìîñòü ñåòåâûõ íåáîëüøèõ ñèñòåì îò 2,5 äî 3$ çà îäèí âàòò óñòàíîâëåííîé ìîùíîñòè. Ïðè áàçîâîì òàðèôå 0,17$ äëÿ ïðåäïðèÿòèé ñðîê îêóïàåìîñòè ñîñòàâëÿåò:
2,5/0,17= 15-17 ëåò.
1 âàòò óñòàíîâëåííîé ìîùíîñòè â ã. Ìèíñêå ãåíåðèðóåò çà 1 ãîä 0,93-1 êÂò/÷ ýíåðãèè. Ïðè ïðîäàæå ýíåðãèè â ñåòü ïî çàêîíó «Îá àëüòåðíàòèâíûõ èñòî÷íèêàõ ýíåðãèè» ñ êîýôôèöèåíòîì 3 ñðîê ñîêðàùàåòñÿ äî 5-7 ëåò. Áîëüøèå óñòàíîâêè ñâûøå 1 Ìâò â Áåëàðóñè ïîêà íå ýêñïëóàòèðóþòñÿ, îäíàêî ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ñðîê îêóïàåìîñòè áóäåò íàõîäèòüñÿ â ýòîì æå äèàïàçîíå. Ñóùåñòâåííîãî ñîêðàùåíèÿ çàòðàò íà óñòàíîâêó è îáñëóæèâàíèå íå áóäåò.  Åâðîïå ñòîèìîñòü áîëüøèõ óñòàíîâîê íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ 2,5-3 åâðî çà 1 âàòò ìîùíîñòè.
Äîñòàòî÷íî èíòåðåñíî ñêëàäûâàåòñÿ ýêîíîìèêà ïî òåïëîâûì ñîëíå÷íûì ñèñòåìàì. Îäíàêî çäåñü áîëüøîå çíà÷åíèå èìåþò ìîíòàæíûå ðàáîòû îñîáåííî íà òåõ îáúåêòàõ, ãäå óñòàíîâêà ýòèõ ñèñòåì èçíà÷àëüíî íå ïðåäóñìàòðèâàëîñü ïðè ñòðîèòåëüñòâå. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ñðîêè îêóïàåìîñòè ñèñòåì íàõîäÿòñÿ â äèàïàçîíå îò 3 äî 7 ëåò â çàâèñèìîñòè òàêæå îò òåõ òðàäèöèîííûõ èñòî÷íèêîâ, êîòîðûå îíè çàìåùàþò (ýëåêòðîýíåðãèÿ (3-õ êðàòíûé òàðèô), äðîâà, óãîëü, ãàç...).  ýòîì ñëó÷àå ýíåðãèÿ ïîòðåáëÿåòñÿ ïî ìåñòó óñòàíîâêè îáîðóäîâàíèÿ. È åñòü âîçìîæíîñòü ñîçäàâàòü çàïàñû ýíåðãèè íà íåáîëüøîé ïåðèîä (ñãëàæèâàÿ íåðàâíîìåðíîñòü ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ).
 çàêëþ÷åíèè íåîáõîäèìî ñêàçàòü, ÷òî ðàçâèòèå èñïîëüçîâàíèÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãèè â Áåëàðóñè èìååò áîëüøèå ïåðñïåêòèâû, ñâÿçàííûå ñ ñîêðàùåíèåì ïîòðåáëåíèÿ òðàäèöèîííûõ èñòî÷íèêîâ ýíåðãèè. Íî âî ìíîãîì ýòî áóäåò çàâèñåòü îò ýêîíîìè÷åñêîé ñèòóàöèè è âîçìîæíîñòåé ïðåäïðèÿòèé è äîìàøíèõ õîçÿéñòâ èíâåñòèðîâàòü ðåñóðñû äëÿ âíåäðåíèÿ ýòèõ òåõíîëîãèé.
Òåìà äíÿ 17.04.2024
Òåìà äíÿ 15.04.2024
Òåìà äíÿ 09.04.2024
Òåìà äíÿ 09.04.2024
Íîâîñòè êîìïàíèé 27.03.2024
Òåõíîëîãèè 08.04.2024
Òåõíîëîãèè 12.02.2024
Àíàëèòèêà 02.12.2021
Òåõíîëîãèè 31.07.2019
×òîáû îñòàâèòü êîììåíòàðèé èëè âûñòàâèòü ðåéòèíã, íóæíî Âîéòè èëè Çàðåãèñòðèðîâàòüñÿ
×èòàéòå òàêæå