РФ: Кому и зачем нужна своя малая энергетика?
Среднестатистический житель России при централизованном электроснабжении потребляет для своих нужд примерно 1 000 ? 1 200 кВт-ч электроэнергии в год. В течение года оплата электроэнергии составляет 50?60 долларов США при стоимости 5 центов за 1 кВт-ч.
За 10 лет оплата электроэнергии составит, соответственно, 500?600 долларов. 10 лет – это ресурс работы большинства установок альтернативной энергетики (АЭ). То есть для того, чтобы установка АЭ смогла сама себя хотя бы окупить, она должна стоить не более 500?600 долларов и за 10 лет выработать 1 000 ? 1 200 кВт-ч электричества.
Для оценки целесообразности их использования рассмотрим некоторые установки АЭ.
Ветрогенераторы (ВГ)
При среднегодовой скорости ветра менее 6?м/с индивидуальные ВГ можно вообще не рассматривать. При среднегодовой скорости ветра 10?м/с электричество будет стоить 3 цента за 1 кВт-ч, а при скорости ветра 5?м/с стоимость возрастет до 12 центов. Правда, это стоимость электроэнергии, получаемой непосредственно с генератора, а пока эта энергия дойдет от генератора до потребителя, она значительно поубавится. КПД нового автомобильного аккумулятора емкостью 55 А в час составляет примерно 68 процентов, а к концу гарантийного срока его КПД будет уже менее 50 процентов. Закачать в такой аккумулятор можно где?то 0,6 кВт-ч электричества, а взять с него можно не более 0,4 кВт-ч. Если он слишком разрядится, то его можно будет сразу выбросить. Так что к аккумулятору нужно будет добавить автомат-контроль заряда-разряда и стабилизатор напряжения. Для того чтобы получить стандартное напряжение 220 В, понадобится еще и инвертор.
Итак, более-менее приличный ветрогенератор 1 кВт обойдется в 2 500 ? 3 000 долларов. Потребитель будет с него иметь не более 40 процентов электроэнергии. На установку (фундамент, кабель, столбы) можно накинуть еще минимум 1 500 долларов. 2 аккумулятора, автомат-контроль и инвертор – это еще 700 ? 800 долларов. Под аккумуляторы нужно выделить теплое помещение и через каждые 2 года менять их на новые.
Солнечные батареи (СБ)
На широте Москвы в течение одного ясного солнечного дня поступает около 3 кВт-ч солнечной энергии на каждый квадратный метр. В году у нас не более 80 солнечных дней. Так что за год мы сможем получить около 240 кВт-ч солнечной энергии. Если мы эту энергию преобразуем в электричество при помощи СБ, то с учетом общего КПД менее 10 процентов выработаем в течение года около 24 кВт-ч электроэнергии и за год заработаем 1,2 доллара.
Стоимость СБ мощностью 1 кВт составляет порядка 5?6 тысяч долларов. Аккумулятор, инвертор и всё остальное – то же самое, что и для ВГ, и с теми же затратами. Правда, такой мощности СБ не хватит даже для того, чтобы вскипятить чайник. Дополнительными затратами является регулярная очистка СБ от пыли и грязи. В течение года СБ теряет до 1,5 процента своей первоначальной мощности из?за старения кремния. Если при изготовлении СБ был допущен брак, то он может обнаружиться через несколько месяцев или даже несколько лет.
Так что не стоит гоняться за дешевыми СБ, поскольку они в результате могут оказаться очень дорогостоящими. В общем, по этим данным можно подсчитать и поподробнее, во что обходится применение СБ и сколько будет стоить электроэнергия.
Для сравнения, дизельному электрогенератору для выработки 1 кВт-ч электроэнергии потребуется 0,2?0,3 литра дизельного топлива. При стоимости топлива 0,6 доллара за литр затраты на топливо составят примерно 0,15 доллара за кВт-ч. Приобрести такой генератор можно за 500?600 долл. Размеры такого генератора несколько больше настольного компьютера.
Гидроэнергия
Удельные затраты на строительство малых ГЭС колеблются от 800 до 1500 долларов на 1 КВт мощности. Для Нурекской ГЭС этот показатель составил всего около 300 долларов.
Окупаемость малых ГЭС составляет 3?5 лет. Ориентировочная стоимость гидроагрегатов с радиально-осевыми турбинами – 276 ? 296 долларов за 1 кВт, с осевыми и ковшовыми турбинами – 296 ? 336 долларов за 1 кВт. Для примера, типовая гидроэнергетическая установка с пропеллерной турбиной при высоте напора воды 10?18 метров и расходе 0,82?2 м3/с сможет вырабатывать до 250 кВт электроэнергии и будет стоить примерно 75 тысяч долларов.
Для малых ГЭС добиться стоимости электроэнергии 4 цента за 1 кВт-ч задача вполне реальная. Только вот найти «нужную» речку не так-то просто. Мощность электроэнергии составит около 20 процентов от мощности потока воды. Так что любой желающий может оценить свою речку самостоятельно.
Генераторы морской волны
Энергия морской волны – это гигантский ресурс бесплатной энергии. Об этом можно судить, если воспользоваться справочными данными. Мощность 1 метра фронта морской волны в Тихом океане при средней высоте волны 1,25 метра достигает 75 кВт в минуту. При приближении к берегу и уменьшении глубины мощность волны уменьшается.
Если по?простому, то плавающее возле берега бревно длиной 1 метр получает до 10 кВт энергии морской волны. Для сравнения, чтобы получить такую же мощность от ВГ при скорости ветра 6?м/с понадобится ветроколесо диаметром 10 метров. Разница между куском бревна и ветроколесом достаточно велика не только по размерам, но и по стоимости. Конечно же, для индивидуального потребителя установить для себя генератор морской волны это задача достаточно сложная. Однако для небольшого поселка, фермерского хозяйства или базы отдыха эта задача вполне реализуема. С одного метра береговой полосы пару киловатт электроэнергии вполне можно вырабатывать. Самое дорогое в генераторах морской волны – это фундаментные работы. Если же генераторы встраивать в прибрежные скалы или береговые сооружения (пристани, волнорезы), то никакого фундамента вообще не понадобится и затраты резко сократятся.
Биоэнергия
Биореакторы (БР) по производству биогаза уже достаточно хорошо себя зарекомендовали в самых разных странах. Только в Китае их численность перевалила за 10 миллионов и продолжает увеличиваться. Рассчитать производительность и экономическую эффективность БР достаточно сложно, да, в общем?то, и не нужно. Гораздо проще найти небольшую емкость и посмотреть на практике, что получается. «Рецептов» приготовления биомассы достаточно много, и каждый фермер сможет посмотреть, что у него получается из тех отходов, которые у него есть, и в том климате, в котором он находится. Найти чертежи и описание БР достаточно просто. Здесь можно только добавить, что 1 кубометр биогаза при сжигании выделяет около 9 кВт-ч тепловой энергии. Этой энергией можно отапливать помещение площадью 80 квадратных метров в течение 1 часа или выработать 1,2?1,5 кВт электроэнергии при помощи газового генератора.
Появление новых материалов и катализаторов открывает новые перспективы. Каталитические реакции и пиролиз позволяют не только получать энергию из отходов сельхозпродукции, но и производить при этом органические удобрения.
Итак, отвечая на вопрос: «Выгодно ли заниматься производством электроэнергии?», подведем некоторые итоги.
1. Индивидуальные ветроустановки и солнечные батареи в подавляющем большинстве случаев убыточны и при производстве электроэнергии мощностью более 0,1 кВт нерентабельны.
2. Ветрогенераторы и солнечные батареи мощностью менее 0,1 кВт могут очень успешно применяться, например, для работы ретранслятора сотовой связи (30 Вт) или фонарного столба (90 Вт). Для индивидуальных потребителей, удаленных от источников централизованного электроснабжения, источники электроэнергии мощностью менее 0,1 кВт также могут быть очень выгодны, например для работы устройств малой мощности (телевизор, компьютер, телефон, радиосвязь и т.?д.).
3. Гидрогенераторы и генераторы морской волны позволяют производить наиболее дешевую электроэнергию.
4. Эффективность использования биогаза для производства электроэнергии зависит от очень многих параметров, и каждый для себя этот вопрос решает самостоятельно.
Читайте также:
Ваш отзыв
Наш опрос
Загрузка ...
Статистика