Статьи
16 Мар 2010
В Минске появился дом, оснащенный специальными солнечными батареями, позволяющими преобразовывать солнечную энергию в электрическую. Пока это экспериментальный проект Мингорисполкома, благодаря которому удастся проанализировать, насколько эффективно и целесообразно использовать солнечные установки в наших географических условиях: применительно к нашим зимам и интенсивности солнечного излучения. Однако если работа установки окажется надежной и эффективной, солнечные батареи могут появиться и на крышах других столичных домов.
Набор солнечных батарей установлен на крыше десятиэтажного двухподъездного дома. Установка преобразует солнечную энергию в электрическую и передает ее аккумуляторным батареям. Из аккумуляторных батарей, где электроэнергия накапливается в течение всего светового дня, она поступает на светильники в подъездах. Мощность одного светодиодного светильника составляет 3,3 Вт, в то время как мощность каждой лампы накаливания, которая использовалась в подъездах дома ранее, 40 Вт. Мощность всех 60 светильников, установленных в подъездах, составляет порядка 180-200 Вт.
Кроме того, система управляется автоматически и благодаря наличию фотоаккустического датчика позволяет включать осветительные приборы исключительно в темное время суток, когда наступает порог ниже допустимой освещенности и только в присутствии человека. Такая экономия электроэнергии позволяет минимизировать количество солнечных батарей на крыше и сократить расход электроэнергии.
«То, что солнечные батареи применяются с этой целью за рубежом, хорошо известно всем, – отметил начальник инспекционно-энергетического отдела Минского городского управления по надзору за рациональным использованием топливноэнергетических ресурсов Вячеслав Сапроненко. – Но в нашем случае мы специально оснастили систему освещения прибором учета, чтобы посмотреть фактическое потребление электроэнергии. Кроме того, нас интересует, как функционируют сами светильники, интересует и возможность автономной «эксплуатации солнечных батарей».
Стоит отметить, что при реализации данного пилотного проекта не ставилась задача освещать с помощью солнечной энергии весь дом, включая жилые помещения, поскольку масштабное применение солнечных батарей на крышах домов потребует определенной доработки всей системы, а проект пока носит только экспериментальный характер.
Кстати, испытания солнечных батарей начались почти год назад, однако, только после недавней установки светодиодных светильников специалисты стали говорить о полноценном эксперименте, поскольку ни традиционные лампы накаливания, ни лампы дневного света (в процессе эксплуатации применялись различные виды светильников) не позволили получить полные данные о работе установки. Выводы о ее надежности можно будет сделать уже к концу текущего года, но с экономической эффективностью дело обстоит гораздо сложнее. «Идея использования солнечной энергии для освещения, безусловно, имеет право на жизнь у нас, в Беларуси, – уверен В. Сапроненко. – Опыт зарубежных стран показывает, что это целесообразно. Другой вопрос, что у нас иной подход к тарификации электрической энергии. И подходы к оплате потребленной электроэнергии у нас и за рубежом различаются. У нас оплата датируется государством, поэтому при сложившейся ситуации мы уже сейчас можем сказать, что использовать такие системы дорого. Но в случае, если будет рассмотрен на уровне правительства вариант изменения тарифов на электроэнергию, выработанную посредством солнечной энергии, то экономическая эффективность от использования таких технологий резко повысится. И вообще, речь ведь идет о полном замещении той электроэнергии, которая вырабатывается на городских электростанциях. Следует помнить и о том, что такие системы позволят нам избежать потерь в линиях электропередачи».
По предварительным расчетам данная система снижает потребление электроэнергии в подъездах дома практически в 40 раз. Кроме того, использование альтернативных источников энергии благоприятно сказывается на экологии. Кстати, точный адрес «солнечного» дома специалисты предпочитают не называть, опасаясь за сохранность дорогостоящего оборудования.
Рис. 1, 2. Солнечные батареи на крыше многоэтажного дома, г. Минск
Для справки
Солнечная батарея – один из генераторов альтернативных видов энергии, превращающих солнечное электромагнитное излучение (проще говоря – свет) в электричество. Является объектом исследования гелиоэнергетики (от гелиос греч. Ήλιος, Helios – солнце). Производство солнечных батарей развивается быстрыми темпами в самых разных направлениях.
Виды
1. Фотоэлектрические преобразователи – полупроводниковые устройства, прямо преобразующие солнечную энергию в электричество (солнечные элементы). Несколько объединенных СЭ называются солнечной батареей.
2. Гелиоэлектростанции (ГЕЭС). Солнечные установки, использующие высококонцентрированное солнечное излучение в качестве энергии для приведения в действие тепловых и др. машин (паровой, газотурбинной, термоэлектрической и др.).
3. Солнечные коллекторы (СК). Солнечные нагревательные низкотемпературные установки.
4. Органические батареи – устройства, преобразующие солнечные лучи в электричество с помощью генетически модифицированных клеток, напечатанных на тонком пластике с проводником.
Использование
Солнечные батареи очень широко используются в тропических и субтропических регионах с большим количеством солнечных дней. Особенно популярны в странах Средиземноморья, где их помещают на крышах домов для получения электричества. В перспективе они, вероятно, будут применяться для подзарядки электромобилей. Солнечные коллектора используются в первую очередь для обеспечения нужд горячего водоснабжения и иногда для поддержки систем отопления.
КПД фотоэлементов и модулей
Мощность потока солнечного излучения на квадратный метр, без учета потерь в атмосфере, составляет около 1350 Вт. В то же время, удельная мощность солнечного излучения в Европе в очень облачную погоду даже днем может быть менее 100 Вт/м2. С помощью наиболее распространенных солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с КПД 9-24%. При этом цена батареи составит около 1-3 долл. США за 1 Ватт номинальной мощности. При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов цена за 1 кВт.ч составит 0,25 долл. США.
Ожидается, что к 2010 г. себестоимость снизится до 0,15 долл. США.
Сообщается, что в отдельных лабораториях получены солнечные элементы с КПД 44%. В 2007 г. появилась информация об изобретении российскими учеными (г. Дубна) элементов с КПД 54%, но эти высокоэффективные панели не могут массово использоваться в виду своей высокой себестоимости. Над этой проблемой и работают многие ученые.
Источник: информационный бюллетень "Энергосовет", выпуск №2(7), февраль 2010 г.
Начало активности (дата): 16.03.2010
