Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Представители банков заявляют: жизнь без использования централизованной подачи электричества стала настолько рентабельна, что ставит под угрозу всю систему предоставления коммунальных услуг. Ник Розен, редактор портала off-grid.net утверждает что это может произойти с минуты на минуту. Доподлинно известно, что использование автономных источников электроэнергии превращается из «эко-эксперимента» в мейнстрим. В прошлом месяце инвестиционный банк США Морган Стэнли объявил о наступлении эры автономных источников: падение цен на оборудование для возобновляемых энергоресурсов и растущие цены за электроэнергию от компаний-поставщиков полностью меняют деловую модель электроэнергетической промышленности, чей объем оценивается триллионами долларов. Еще один кусочек головоломки встает на место после следующего заявления: в прошлом месяце в Тесла Моторс (Tesla Motors) подтвердили существенный подъем в производстве аккумуляторов, что, в свою очередь, снизит стоимость хранения электроэнергии больше чем на 50%. Централизованная сеть высокого напряжения – это гигантская батарейка и ежегодно 500 фунтов из наших счетов за электричество уходят на ее содержание. Морган Стэнли посчитал, что аккумуляторы Тесла будут обходиться автономному хозяйству всего в 350 фунтов в год, вытесняя из бизнеса Муниципальные энергоснабжающие компании. В исследовании «Чистые технологии, коммунальные службы и автономность», проведенном банком Морган Стэнли, говорится: «Наш анализ позволяет предположить, что потребители окажутся перед выбором и им придется перестать использовать централизованную энергосеть. Мы ожидаем, что цена на аккумуляторы Тесла будет сопоставима со стоимостью электричества во многих штатах, и думаем инвесторы в большинстве своем не представляют весь потенциальный объем рынка». Этого момента ждали все участники движения за автономное энергообеспечение хозяйства. Возвращаясь к 2007, в тот год я совершил путешествие по Британии на своем автодоме, чтобы встретиться с людьми, которые живут по этому принципу. Впоследствии я написал книгу «Как жить вне системы» (How to Live Off-Grid). Я встречался с «ультразелеными» протестующими в Девоне и с безработными в центре Шеффилда, но самые интересные сообщества были в Шотландии и Уэльсе, где немного другие законы и большáя терпимость к социальным экспериментам дали возможность реализовать некоторое количество успешных проектов. Основные причины для жизни вне системы централизованного коммунального обеспечения носили идеологический характер. Это были или экологические доводы, подразумевающие осознание собственной ответственности по снижению вредных выбросов и расхода воды или усталость от потребительства вызывала желание тратить меньше и следовательно необходимость меньше зарабатывать. Но в следующем году наступил банковский кризис и интерес к образу жизни с использованием автономных энергоресурсов стремительно возрос, хотя мотивация тоже поменялась. С того момента и по настоящий день появилось ощущение, что каждый должен сам о себе позаботиться и доверять свое благосостояние ввиду социального, экономического или экологического кризиса, политикам и государственному аппарату нельзя. Независимо от этого, возросло количество тех, кто перешел на автономное обеспечение электроэнергией, так как ничего другого «по средствам» не осталось. В 2010 году я осуществил похожее путешествие в Америке, где условия для жизни вне централизованной энергосистемы более благоприятные.Мои книги вдохновили тысячи людей на попытку самим перейти на автономные энергоресурсы. Из-за уже упомянутых сложностей, наиболее быстрорастущий сегмент сообществ, независимых от центрального электроснабжения, в Британии — это жизнь вдоль городских каналов и рек. В Лондоне, про который я писал, раньше были пришвартованы пару десятков речных лодок на Спрингфилд парк Хэкни. Теперь там сотни, возможно, тысячи лодок вдоль Лиа Вэллей и по всей дороге в Бродвей Маркет в Южном Хэкни. Живущие на борту люди содержат книжные магазины и кафе чтобы обслуживать «сухопутных» жителей, которые собираются в том районе. Многих привлекает возможность бюджетного проживания в одном из самых дорогих городов.Автономное энергообеспечение: ускоренный всеобщий доступ к устойчивому энергоснабжению. Автономное энергообеспечение
Жизнь вне системы: автономное энергообеспечение
Другой постоянный обитатель причалов в районе Спрингфилд Парк, Джим Линч, говорит: «Я не хочу платить свои деньги за аренду застройщикам. У меня есть солнечная панель и я заряжаю аккумуляторы от двигателя раз в три дня. Я делаю собственное дизельное топливо из растительного масла».
За последние несколько лет по моим подсчетам в Америке произошел резкий рост числа автономных хозяйств. Пять лет назад их было около миллиона на сегодняшний день уже больше двух. В Великобритании рост происходит медленнее — цены на землю и наша система по разрешению на строительство тормозят прогресс, но есть и обнадеживающие признаки: проект по превращению неиспользуемого угольного рудника в деревню с независимым энерго-обеспечением, в котором я участвую; а еще запуск производства самых разнообразных устройств с питанием от солнечной энергии на новом заводе в южной части Уэльса.
Задумайтесь об этом на минуту — резкое увеличение числа живущих за счет автономного энергообеспечения (на текущий момент между 75.000 и 100.000 в Великобритании и больше миллиона в Америке) выполнит целый ряд основных задач. В то время как жилищный вопрос сталкивается с различными кризисами по доступности и поставкам, а в случае социального жилья — с финансированием и распределением ресурсов, поселения неиспользующие централизованный источник электроэнергии предлагают новую значимую альтернативу. Они помогают решить три проблемы: дешевое жилье — как это позволить; энергетическая безопасность — как это улучшить; и возрождение сельского хозяйства — как это начать.
Высокопоставленные политики не спешат поддерживать инициативы в области независимого энергоснабжения. Аналитики Моргана Стэнли в своих прогнозах не высказывают свое мнение по поводу достоинств автономного энергообеспечения, а просто указывают на существующие обстоятельства.
Если правительственные «цари» коммунального хозяйства и стратеги в области энергетики хотят быстрой победы, то они должны обратить внимание на поддержку двух или трех экспериментальных поселений без централизованных коммуникаций. За относительно небольшие деньги они смогут быстро создать тысячи домов в обезлюдевшей сельской местности или в районах с огромным числом безработных. Эти сообщества будут меньше загрязнять атмосферу, чем среднестатистические.
И я считаю, дома будут дешевле в производстве частично из-за того, что не надо будет подводить электричество к каждому порогу. Также помещения будут значительно меньше, чем в обычном доме, так как энергосберегающий дизайн подразумевает, что содержать и отапливать дешевле небольшие строения.
Жить без централизованной подачи электроэнергии это большой труд, что само по себе создаст некоторые рабочие места. Производство продуктов питания и переработка отходов в электроэнергию обеспечит еще какое-то количество мест. Я считаю, что впоследствии многие в поселениях без централизованных коммуникаций будут работать дистанционно, так как беспроводной 4G интернет будет доступен по относительно низким ценам, без необходимости в какой-либо инфраструктуре, кроме телефонной вышки. Беспроводные роутеры потребляют энергии не больше чем лампочка. Чтобы претворить эти планы в жизнь нам потребуется помощь юристов, архитекторов, местных властей и строителей.
В бумажной версии журнала «Экодом» вы найдете много полезной информации не размещенной в интернете.
ecodom.me
Автономное энергообеспечение - независимость от поставщиков энергии
Дата публикации: 8 октября 2015
О проблеме автономного энергообеспечения малых объектов
Проблема автономного энергообеспечения малых объектов – а это индивидуальное жилье, мелкие сельскохозяйственные производства, промыслы, отдаленные оздоровительные учреждения или объекты экологического назначения и туризма и т. д. – становится всё более актуальной. Она имеет прямое отношение и к выживанию ещё сохранившихся сельских поселений, и к освоению новых территорий, к вопросу занятости населения и, конечно же, к сохранению окружающей среды. Да и экономика энергоснабжения объектов даже в зоне доступности к инженерным сетям с каждым годом всё настойчивее принуждает к поиску альтернативных путей. Подтверждением тому является возрастающий интерес к решению этой задачи как со стороны специалистов в данной области, так и просто энтузиастов в практическом освоении альтернативной энергетики.
Однако, как показывает опыт использования самых разнообразных технических устройств, как собственного изготовления, так и промышленного – отечественного либо зарубежного (в основном – китайского), на сегодняшнем этапе нет удовлетворительных примеров автономного комплексного энергоснабжения даже малых объектов. В лучшем случае встречаются удачные решения по бесперебойному электроснабжению потребителей и то только при небольших нагрузках. А уж о стабильном автономном теплоснабжении от возобновляемых источников энергии (ВИЭ) без тепловых её накопителей говорить не приходится.
Анализ всевозможных вариантов решения рассматриваемой проблемы убеждает, что автономное энергоснабжение от ВИЭ должно быть комплексным. Это – не только полная независимость от поставщиков энергии с их ценовым и правовым произволом, от аварийных и плановых, а также «веерных» отключений, но и оптимальное решение в смысле минимизации капитальных и эксплуатационных затрат, а также предельно высокая эффективность использования природных энергоресурсов. И если первые из упомянутых аргументов не нуждаются в пояснениях, то последние рассмотрим поподробнее.
За основную модель энерго-инфраструктурного комплекса для малых объектов примем «Пример комплексного энергоснабжения объектов от ВИЭ», являющийся приложением к статье «К разумной энергетике». Главным отличительным признаком этого варианта является наличие в нём теплового аккумулятора – накопителя тепловой энергии.
Разработано очень много конструкций тепловых аккумуляторов, отличающихся и по исполнению, и по виду используемого материала, и по энергоёмкости – вплоть до сезонного теплоснабжения крупных объектов. Они просты по своему устройству, состоят из недорогих и доступных материалов и практически не требуют никакого обслуживания. Для создания в них теплового резерва разработаны различные преобразователи солнечной, ветровой, волновой – то есть возобновляемой энергии. О них поговорим позже.
Вопрос теплоснабжения жилья, разных подсобных и хозяйственных объектов, теплиц и т. д. здесь решается просто. Более серьёзного внимания требует решение вопроса преобразования тепла в электрическую энергию: известные паросиловые агрегаты из-за своей сложности, небезопасности и низкой эффективности здесь заведомо не годятся, а уж о термопарах и говорить нечего.
В упомянутом «Примере» приводится тепломеханический преобразователь по патенту RU №2442906, 2012 г. Он прост в изготовлении, безопасен в эксплуатации, легко вписывается в схему автоматического управления. Но при использовании для его теплочувствительных элементов (ТЧЭ) обычных дюралевых труб реальный КПД будет ниже «паровозного». Конечно, при утилизации сбрасываемого им тепла на отопительные цели (по ниже приведенной блок-схеме) общий к.п.д. системы энергоснабжения остаётся очень высоким, однако соотношение затрат тепла – на обогрев и электроснабжение – может оказаться невыгодным.
Сейчас уже созданы новые материалы, позволяющие изготовить теплочувствительные элементы с улучшенными механическими свойствами и таким образом повысить в разы к.п.д. преобразователя, но эти материалы пока отсутствуют в широком доступе.
С учетом этих обстоятельств был разработан более совершенный компактный тепломеханический преобразователь с более высоким (по крайней мере – на порядок) КПД., чем у выше рассмотренного. При этом он также безопасен и практически не требует никакого обслуживания. Но для освоения его производства должны быть соответствующие производственные условия, а также выполнение определенных формальностей, связанных с патентованием этой модели.
Однако вернёмся к первичным преобразователям возобновляемой энергии. В описаниях упомянутых в «Примере» ветротепловых установок (ВТУ) указаны их главные достоинства: безопасность при всякой погоде и на всей прилегающей территории (т. е. отсутствие «опасной зоны»), способность надежно работать в широком диапазоне ветровых нагрузок, оптимальная динамика работы за счет строгой согласованности силовых характеристик ветроколеса и теплогенератора, защита от запредельных режимов, а также вполне приемлемые капитальные затраты, сопоставимые со стоимостью системы отопления подобных объектов с подключением к газовой сети. Одна – наиболее простая по конструкции – установка схематично показана на рис. 1. У неё такой же ветряк, как у ВТУ по патенту РФ №2253041, а теплогенератор конструкционно совмещен с теплоаккумулятором.
Но более перспективной представляется «Парусная импульсная ветроустановка» (патент РФ №2469209), опять же в варианте с тепловым преобразованием энергии: она вообще не имеет вращающихся органов, сохраняет свою работоспособность даже в экстремальных ветровых условиях, обладает свойством самооптимизации режима работы во всем диапазоне ветровых нагрузок и, таким образом, может быть использована на территории с самой плотной застройкой.
Что касается солнечных коллекторов, то хотелось бы остановиться на самых простых вариантах их конструкции, один из них показан на рис. 2.
Разработан и «Солнечный самонаводящийся коллектор-нагнетатель» — патент РФ № 2535193, не требующий электроэнергии для циркуляции теплоносителя и ориентации абсорбера на источник излучения, а также солнечные коллекторы с защитой от атмосферных осадков (в т.ч. града, снега и гололёда, доставляющих много хлопот при их эксплуатации).
Для автономного энергоснабжения малых объектов на побережьях создан «Импульсный преобразователь волновой энергии» — патент РФ № 2374485.
В заключение следует привести пару примеров комплексного энергоснабжения с краткими пояснениями их практического исполнения.
При выборе вариантов за основу были приняты следующие соображения:
- требование бесперебойности энергообеспечения объектов даже в самые холодные зимы;
- целесообразность начать освоение этого нового направления (т. е. с использованием энергоёмких теплоаккумуляторов) с самых простейших конструкций;
- необходимость обеспечения полной безопасности ветроустановок, позволяющей использовать их на ограниченных земельных участках, где исключена возможность отчуждения территории под «опасную зону», а также максимальное снижение уровня причиняемого дискомфорта;
- сведéние к минимуму капитальных затрат и эксплуатационных издержек.
В соответствии с этим были выбраны по одному варианту для каждого вида ВИЭ, которые, кстати, в ниже описанном исполнении ещё не апробированы. При этом в качестве теплоносителя используется воздух, что позволяет максимально упростить всю систему теплоснабжения и обеспечить её надежность при любой погоде.
1. Вариант с ветротепловой установкой
Первичным преобразователем ветровой энергии в этом варианте принята упрощенная установка, предназначенная для совместной работы с простейшим галечным аккумулятором (такой вариант упоминается в «Примере комплексного энергоснабжения объектов от ВИЭ»). Используется принцип аэродинамического нагрева (как в аэродинамической сушильной камере, только вместо просушиваемого материала здесь воздухопроницаемый экологически чистый накопитель тепла – промытый гравий, мелкий булыжник и т.п.). Мощный осевой вентилятор с меняющимся углом поворота лопастей создает возможность автоматического регулирования нагрузки на ветроколесо, чем обеспечивается его вращение практически с постоянной скоростью при любом напоре ветра в расчетном интервале. Предусмотрена защита от запредельных режимов, от опасной вибрации (в этом случае автоматическое повторное включение исключено), а при наличии потенциальной опасности – и от шквальных ударов ветра. Конструкция лопастей и их креплений исключает возможность разрушения ветроколеса с потерей его фрагментов. Таким образом, «опасной зоны» не существует.
Над теплоаккумулятором, занимающем определённую площадь, целесообразно разместить теплицу (оранжерею) или какую-либо хозяйственную постройку: кухню, баню либо сушилку. Здесь же можно расположить и предусмотренную в «Примере» микроТЭЦ. Отопление помещений обеспечивается потоком тёплого воздуха от контура охлаждения теплочувствительных элементов тепломеханического преобразователя (ТМП). При повышенной потребности тепла можно замкнуть этот контур и даже добавить тепло прямо от теплоаккумулятора. Поток теплого воздуха пропускается под полом, а выход его предусмотрен по внутреннему периметру наружных стен – за плинтусом через специально оставленную щель в 2 – 3 мм. В результате имеем очень тёплые полы и никаких труб и батарей!
Постоянство частоты вращения вала ТМП (а, следовательно, и электрогенератора) обеспечивается автоматическим регулированием подачи теплоносителя в контур нагрева ТЧЭ.
Вариант ВТУ описанной системы показан на рис.1 выше.
2. Вариант с солнечным нагревателем
Простейшим техническим решением системы с использованием солнечной энергии мог бы стать вариант с размещением предельно упрощенного солнечного коллектора на одном либо двух соседних скатах кровли. При строительстве новых помещений такие, но конструктивно усиленные коллекторы, целесообразно использовать как элементы конструкции крыши, установив их под оптимальным углом наклона (для географической широты средней полосы России — с учетом солнечного склонения в зимнее время – около 30 град. к вертикали).
В качестве теплоаккумулятора следует принять такой же галечный накопитель, однако предпочтительной конструкцией его была бы известная разновидность «теплоаккумулятор СТЕНА», которая примыкает к «глухой» стенке помещения.
Стационарный теплоаккумулятор СТЭ типа «Стена»
В варианте представленного комплекса имеется, однако, один существенный недостаток. При всем удобстве использования «твердых» накопителей тепла теплоемкость материала в 3 – 4 раза ниже, чем у воды. Если при аэродинамическом нагреве его общую теплоёмкость можно увеличить за счёт повышенной температуры нагрева, то в рассматриваемом солнечном варианте такая возможность ограничена, а, следовательно, потребуется увеличение объема и габаритов теплоаккумулятора, при этом не будет оптимальной и температура отбираемого воздуха для работы ТМП и некоторых других целей. Выход представляется в замене обычного коллектора на такой же простейший солнечный нагреватель, но с большей концентрацией лучей и с защитой от атмосферных осадков, (он сейчас проходит экспертизу в Роспатенте). С помощью такого нагревателя можно поднять температуру в аккумуляторе выше 200 oС, обеспечив запас тепла, соизмеримый с энергоёмкостью жидкостного теплоаккумулятора такого же объёма.
Пример простейшей конструкции «встроенного» плоского солнечного коллектора представлен на рис. 2. Для повышения интенсивности облучения абсорбера в зимнее время здесь предусмотрен дополнительный козырек с отражающими нижней и боковыми поверхностями. В холодные сезоны он практически удвоит эффективность коллектора, а с повышением солнца над горизонтом в летнее время этот дополнительный эффект снижается до минимума.
Отражатели – металлические листы с зеркальной поверхностью. Абсорбером служит также лёгкий листовой прокат, освещаемая сторона которого имеет селективное покрытие. Защитное покрытие коллектора – структурные листы поликарбоната, трубопроводов – известные тонкопленочные теплоизоляционные покрытия. Каркас с нижним и верхним каналами для протока теплоносителя сварен из труб, например, прямоугольного сечения.
Остается напомнить, что описания патентов можно найти в открытых реестрах ФИПС.
Н. Ясаков, Новороссийск
altenergiya.ru
Автономное энергообеспечение и теплоснабжение частного дома за счет возобновляемых источников энергии. Вопросы. Ответы. Примеры.
Автономное энергоснабжение – актуальная тема для России. Высокие тарифы на электроэнергию, растущие цены на топливо для генераторов, высокая стоимость присоединения к достаточно изношенным и, следовательно, ненадежным сетям, наконец, просто отсутствие возможности такого подключения – все это заставляет собственников частных домов искать альтернативные варианты тепло- и электроснабжения.
Говоря о частных домах, необходимо отметить, что на сегодняшний день российский рынок предоставляет огромное количество вариантов альтернатив централизованному энергоснабжению (газовые, бензиновые и дизельные генераторы, котлы на твердом, жидком и газовом топливе, электрические котлы, комбинированные котлы, возобновляемые источники энергии). В издании будут рассмотрены варианты энергоснабжения частного дома только за счет возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Использование ВИЭ в частных домах из года в год становится все более популярным. Огромное количество домовладельцев как в России, так и за рубежом переходят на альтернативные варианты энергоснабжения, применяя технологии, которые еще несколько десятков лет назад были уделом фантастов. Последние десять лет мир переживает бум возобновляемой энергетики. Практически каждый день в новостных лентах сообщается о новых изобретениях в этой сфере, будь то солнечная панель с более высоким КПД или же высокоэффективная ветряная турбина для зарядки смартфона в условиях туристического похода.
Следует признать, что единого решения для автономного энергоснабжения частного дома нет. Несмотря на наличие огромного количества типовых решений, которые предлагает рынок, каждый подобный проект индивидуален. Необходимо взвесить все «за» и «против», прежде чем принимать какое-либо решение. Издание не ставит перед собой цель доказать правоту тех, кто выступает за повсеместный переход на ВИЭ, или же опровергнуть подобное утверждение. Это – попытка обобщить «неакадемические» данные о возможных вариантах применения ВИЭ для энергоснабжения частных домов. Издание содержит краткое описание видов ВИЭ, а также их возможностей для автономного энергоснабжения. Переводить ли свой дом полностью на такое энергоснабжение, использовать ли ВИЭ только в качестве резервных источников энергии или отказаться от этих технологий – каждый собственник дома будет решать сам.
bellona.ru
ускоренный всеобщий доступ к устойчивому энергоснабжению
Чтобы обеспечить общедоступность электроэнергии, необходимо пересмотреть современные подходы к автономному электроснабжению
- В отчете PwC отмечается, что новые технологии автономного энергоснабжения на базе возобновляемых источников энергии в сочетании с инновационными бизнес-моделями и мобильными платежными системами являются решением проблемы электрификации сельскохозяйственных районов.
- Достижение поставленной ООН цели по обеспечению всеобщего доступа к источникам электроснабжения к 2030 году требует применения новых подходов к электрификации, не предполагающих использования единой энергосистемы.
- Политики должны отказаться от директивного подхода и поддержать технологии автономного энергоснабжения на базе возобновляемых источников энергии и новые бизнес-модели, чтобы они смогли сыграть свою роль в этом процессе.
- Кроме того, в будущем передовые технологии использования возобновляемых источников энергии и решения по ее хранению могут представлять угрозу для существующих бизнес-моделей энергетических компаний на всем африканском континенте.
Согласно данным нового отчета PwC, преобразования в энергетическом секторе означают, что для политиков пришло время переоценить свой подход к доступу к энергоснабжению. При современных тенденциях развития две трети мирового населения останутся без электроэнергии к 2030 году, который обозначен как последний срок для достижения новой согласованной цели устойчивого развития, поставленной ООН в области обеспечения всеобщего доступа к энергоснабжению после 2015 года. В отчете PwC «Автономное энергообеспечение: ускоренный всеобщий доступ к устойчивому энергоснабжению» отмечается, что необходим новый подход, основанный на лучшем понимании той роли, которую может сыграть технология автономного энергоснабжения.
Джон Гиббс, руководитель практики PwC по сопровождению сделок в энергетическом секторе Африки, отметил: «Для миллионов людей, которые сейчас не имеют доступа к электроэнергии, новые технологические возможности кардинальным образом меняют прежнее представление о том, что им еще необходимо ждать расширения энергосистем. Только в Африке около 634 миллионов людей не имеют электричества. Необходимо ускорить прогресс, и мы полагаем, что это возможно, если в своей национальной энергетической политике государства будут применять более комплексный подход к энергообеспечению с использованием новых отправных точек для энергоснабжения на базе технологии автономных возобновляемых источников энергии и миниэнергосистем».
Современные стратегии электрификации обычно основываются на планах расширения национальной энергосистемы. Георг Бэкер, старший менеджер и эксперт по энергетической политике и регулированию PwC, заявил: «Политики должны принять новые технологии автономного энергоснабжения на базе возобновляемых источников энергии и инновационные бизнес-модели. Объединение централизованного административного расширения энергосистем и децентрализованных управляемых спросом стратегий на основе местных инициатив в форме создания миниэнергосистем и особенно автономных решений ускорит процесс повышения уровня электрификации».
В отчете прогнозируются крупные преобразования в энергетическом секторе в предстоящий период. Анджели Хоекстра, специалист по предоставлению услуг компаниям энергетического сектора PwC в Африке, подчеркнула следующее: «Бескомпромиссные подходы, ориентированные в основном на развитие национальной энергосистемы, все больше отстают от современных возможностей энергетических технологий. Технологический прогресс быстро меняет возможности, открывающиеся в области автономного энергоснабжения. Снижение стоимости технологии солнечной энергетики привело к распространению автономных систем энергообеспечения домов и в настоящее время трансформирует экономику миниэнергосистем. Технология хранения энергии с помощью аккумуляторных батарей развивается настолько быстро, что она уже готова играть значительную роль в хранении солнечной энергии в промышленном масштабе и находить свое применение в решениях для автономного энергоснабжения меньшего формата. Вместе с доступом к мобильной технологии и мобильным платежным системам для получения микрокредитов наступает новая эра электрификации на базе автономных источников энергии».
В отчете PwC предлагается пять рекомендаций для ускоренного повышения уровня электрификации:
- Разработать план и карту интегрированного доступа к энергоснабжению, чтобы каждый мог с большей определенностью рассчитывать на решение проблемы с помощью автономного источника энергоснабжения или за счет расширения энергосети.
- Создать благоприятные условия для развития автономного энергоснабжения, включая более четкие критерии для развития миниэнергосистем, подготовки специалистов и обучения, а также более либеральной системы регулирования, позволяющей частным игрокам реализовать потенциал рынка автономного энергоснабжения.
- Признать важную роль мобильной инфраструктуры, микрокредитов и платежных решений в обеспечении доступа к энергоснабжению и способствовать их росту: мобильная инфраструктура оказывается незаменимой в использовании автономных систем энергоснабжения домов, предоставляя провайдерам дешевый канал для взаимодействия с заказчиками и возможность осуществлять автоматический контроль в случае неплатежей.
- Создать фонд инноваций и развития автономного энергоснабжения: общеизвестный фонд развития и инноваций может сыграть важную роль в стимулировании роста автономного энергоснабжения в любой стране.
- Назначить руководителя высокого уровня, который мог бы контролировать достижение результатов: решать возникающие проблемы и следить за устойчивостью развития.
Исходя из технологического прогресса в области автономных систем энергоснабжения и хранения энергии с помощью аккумуляторных батарей, уменьшения их стоимости и увеличения количества энергоэффективных приборов, Анджели Хоекстра также указывает на то, что в будущем это станет реальной угрозой для существующих интегрированных энергетических компаний, особенно для тех, которые не имеют надежных каналов поставки электроэнергии. Компаниям придется изменять свои бизнес-модели, иначе в силу увеличения мощностей «встроенной» выработки электроэнергии и последующего ухода заказчиков из энергосистемы они столкнутся с большими проблемами в обеспечении своего устойчивого развития в будущем.
www.pwc.ru
Автономное электроснабжение дома: как выбрать источник
Оглавление: Автономное электроснабжение дома: выбор альтернативного источника Топливные генераторы: как работают системы с их участием Бестопливные генераторы: принцип работы системы
Нет электричества – нет тепла в доме и многих других удобств. Вопросы, как, а главное, с помощью чего сделать автономное электроснабжение дома, являются насущными для многих людей, проживающих вдали от больших городов. В таких местах перебои с подачей электроэнергии – дело привычное, хотя и неприятное. Да и в черте города они еще пока не являются из рук вон выходящим событием. В этой статье вместе с сайтом stroisovety.org мы подробно рассмотрим вопрос автономного или резервного электроснабжения. Мы разберем два наиболее приемлемых варианта, а вы уже делайте выводы, какой из них больше подойдет для ваших условий проживания.
Какие существуют источники электроснабжения
Автономное электроснабжение дома: выбор альтернативного источника
Вся проблема автономного электроснабжения дома упирается в источники альтернативного электроснабжения, которых на сегодняшний день не так уж и много. Их можно сосчитать на пальцах – это дизельный, бензиновый или ветряной электрогенератор, солнечные батареи и аккумуляторы. Все эти источники обладают как преимуществами, так и недостатками, с которыми необходимо разобраться в первую очередь.
- Генераторы. Это самый простой и, можно сказать, дешевый способ обеспечить свой дом электроэнергией. Работа устройства основана на принципе сжигания топлива, поэтому если речь идет о такой системе бесперебойной подачи электроэнергии, то она подразумевает создание немалой базы для хранения топлива. Как минимум, в запасе должно находиться литров 200 ДТ, бензина или других горючих материалов. В этом отношении выгодно отличаются газовые электрогенераторы – если к строению подведен газопровод, то проблема с источником топлива решается автоматически. Также отличным решением для обеспечения дома бесперебойной подачей энергии является ветрогенератор, но у него имеется один большой недостаток – как правило, подобные установки имеют немалые размеры, и к тому же для их работы необходим целый комплекс дополнительного оборудования. Но об этом чуть позже, а пока рассмотрим другие источники резервного электроснабжения для дома.
Как обеспечить дом электроэнергией: генераторы
- Солнечные элементы. В принципе, если подойти к вопросу, как сделать автономное электроснабжение дома, глобально, то с помощью так называемых солнечных батарей можно не только обеспечить энергией весь дом со всеми его коммуникациями, но еще и продавать электричество на сторону. Кстати, в западных странах такой подход является довольно распространенным явлением – излишки энергии продаются энергетическим компаниям, а их контроль осуществляется посредством специальных счетчиков. Нам до этого еще далеко. Если говорить о недостатках систем солнечного электроснабжения, то здесь можно выделить габариты (чтобы обеспечить дом электричеством, понадобится накрыть батареями всю крышу дома) и, как в случае с ветряным генератором, массу дополнительного оборудования, которое отвечает за накопление и преобразование небольших токов в необходимое для наших нужд напряжение. Как правило, для этого оборудования отводится специальное помещение площадью около 6кв.м.
Автономное электроснабжение дома: солнечные батареи
- Аккумуляторные батареи. Только с их помощью полноценное электроснабжение дома не организуешь. Их можно использовать либо в качестве аварийного электроснабжения (временный вариант, призванный обеспечивать энергией дом в течение короткого времени), либо в качестве дополнения к альтернативным источникам электроэнергии (солнечным батареям, ветрогенераторам). Здесь идея простая – пока в сети присутствует электричество, батареи заряжаются, как только оно пропадает, аккумуляторы начинают отдавать энергию в дом через так называемый инвертер, в задачи которого входит повышение напряжения, например, с 12V до пригодных нам 220V.
Бесперебойное электроснабжение: аккумуляторные батареи
Вот и все – с источниками более или менее разобрались, теперь проясним ситуацию с устройством систем автономного электроснабжения дома.
Топливные генераторы: как работают системы с их участием
Основная задача дизельного, бензинового или газового генератора в работе системы бесперебойного электроснабжения – вовремя включаться в работу и обеспечивать оборудование дома электроэнергией. Также не менее важной задачей этого источника электроэнергии является своевременное его отключение. Как, по-вашему, что произойдет, если столкнутся два встречных потока заряженных электронов? Как минимум выход из строя некоторых приборов, а как максимум пожар со всеми вытекающими последствиями.
Исходя из этого разработана схема и алгоритм включения топливных генераторов в работу. Когда в электрической сети присутствует напряжение, они спят тихим и спокойным сном, но как только оно пропадает, специальное реле замыкает цепь между аккумулятором и генератором, в результате чего он просыпается и начинает вырабатывать электроэнергию. Практически то же самое, только с точностью до наоборот, происходит и при подаче электричества из центральной сети – контактор размыкает цепь генератора, в результате чего он глохнет и снова засыпает.
Автономное электроснабжение: топливный генератор
По такому принципу работает резервное электроснабжение с участием топливных генераторов. Если же речь идет о постоянном электроснабжении, то здесь все еще проще – вместо одного генератора используется два. Второй является резервным и включается в работу только в том случае, когда первый ломается. Также существуют схемы поочередного включения генераторов – такой подход к делу позволяет не перегружать один агрегат. В результате увеличивается его срок службы.
Бестопливные генераторы: принцип работы системы
Автономная система электроснабжения с участием бестопливных генераторов энергии на сегодняшний день является самой сложной. На это оказывает влияние не только технологичность устройств, способных из «ничего» вырабатывать электричество, но и огромный комплекс вспомогательного оборудования, назначение которого заключается в накоплении и переработке электрической энергии в пригодный для наших бытовых приборов ток.
Схема подобных систем работает по достаточно простому принципу, несмотря на сложность используемого оборудования. Ее условно можно разделить на три основные части:
- сам источник электроэнергии, в качестве которого могут выступать и солнечные батареи, и ветрогенератор, и прочие другие маломощные источники тока;
- накопительная часть, состоящая из блока аккумуляторов;
- преобразующая система, в ее основу положен принцип работы инвертора, который и является той частью системы, которая преобразует низкое напряжение в высокое.
Все эти части являются неотъемлемыми составляющими системы автономного энергоснабжения и существовать друг без друга не могут.
Каким должно быть резервное электроснабжение
В заключение несколько слов о том, как сделать источник бесперебойного электропитания своими руками. Здесь все просто. Понадобятся три составляющие: несколько штук аккумуляторов, которые для увеличения емкости соединяются по параллельной схеме, зарядное устройство к ним и инвертор. Пока имеется в сети напряжение, аккумуляторы заряжаются от зарядного устройства, включенного в сеть, а как только энергия исчезает, они начинают выдавать электроэнергию в квартирную проводку посредством инвертора.
О последних устройствах скажу больше – в магазинах их много, и рассчитаны они на потребителей с определенной мощностью. Можно купить инвертер с выходной мощностью на 300Вт, а можно и на 4кВт. От этой мощности зависит количество электроприборов, которые смогут питаться от такого источника. Следует понимать, что чем больше приборов вы хотите питать таким бесперебойником, то тем больше понадобится суммарная емкость аккумуляторов. Неправильно подобранная емкость приведет к быстрой разрядке батарей.
Источник бесперебойного электропитания фото
Вот, в принципе, и все способы, с помощью которых можно сделать автономное электроснабжение дома. Как видите, выбор невелик, но, тем не менее, он есть. Что же касается стоимости таких систем, то некоторым людям она может показаться запредельной, особенно если учитывать расходы на топливо. В этом отношении намного привлекательнее выглядят такие неиссякаемые и абсолютно бесплатные источники электрической энергии, как солнце или ветер – стоят такие системы намного дороже, но они с лихвой окупаются отсутствием затрат на топливо для генератора.
Автор статьи Александр Куликов
stroisovety.org
Мини-ГЭС – шаг к автономному энергообеспечению
Загородное и дачное строительство приобретает все более крупные масштабы. Каждый владелец загородного участка или коттеджа рано или поздно сталкивается с проблемой проведения электричества.
В России по-прежнему существует огромное количество отдаленных населенных пунктов, дачных поселков, где прокладывание электросетей экономически невыгодно.
Долгое время автономное энергопотребление было экологически небезопасным. Для дизельных генераторов необходимо дизельное топливо, для газовых – магистраль, по которой проходит газ, бензиновый генератор является самим дорогим способом выработки электричества. К тому же эти технологии загрязняли окружающую среду.
Сейчас рынок предлагает владельцу недвижимости большой выбор среди альтернативных источников – это солнечные батареи, ветряки и гидрогенераторы. У автономных систем есть и преимущества, и минусы. К последним относится высокая стоимость оборудования и генераторов, их установка и обслуживание — тоже недешевое удовольствие. Естественно, оборудование изнашивается, и его не раз придется заменить, но надо иметь в виду, что с каждым годом КПД и технические характеристики становятся лучше.
В эпоху истощающихся природных ископаемых вложения в альтернативные источники энергии имеют смысл. Стоимость перевода вашего загородного дома на автономное энергообеспечение покажется вам на первой взгляд высокой. Спустя пару лет владельцы коттеджей и домов уже смогут почувствовать свою независимость от ценовой политики ЖКХ и централизованных сетей. Но чиновников в этом вопросе полностью обойти не удастся – для установки гидрогенератора на водоемах и реках необходимо получить разрешение у местных властей. Согласно законодательству существует возможность продавать излишки частным лицам и другим пользователям.
Если вы все-таки остановили свой выбор на гидрогенераторе, вам необходимо оценить географические параметры его установки. Как правило, мини-ГЭС локализуются в местах, где наблюдается свободное течение рек, перепады уровней воды. У гидрогенераторов самый эффективный КПД по сравнению с другими видами альтернативных источников энергии. Важнейшими факторами при выборе именно гидрогенераторов являются сезонность уровня воды, скорость воды и ее объем, и не стоит забывать, что некоторые реки замерзают зимой.
Мини-ГЭС делятся на 4 типа: водяное колесо, гирлянда ГЭС, ротор Дарье и пропеллер. Многие владельцы участков вместо заводских моделей предпочитают собирать самодельное оборудование. И действительно при соблюдении технологии, кроме водяного колеса, все виды можно получить в домашних условиях. Современный российский рынок может предложить несколько мини-ГЭС, но основную долю рынка занимает иностранное оборудование. При эксплуатации будьте готовы столкнуться с большим объемом контента на иностранном языке. Возможно, вам потребуется перевод документов и инструкций по использованию гидрогенератора.
__________________________________________________________
Читайте также:
www.ekopower.ru
Автономные системы электроснабжения для частных домов, советы по выбору и проектированию
Если у вашего дома нет доступа к линии электропередач, то не обязательно тратиться на подключение к централизованным сетям электроснабжения, существует другой вариант — автономная система. Такой способ, несомненно, сопряжен со значительными затратами, однако, вы будете совершенно независимы от сетей, а полученная электроэнергия не будет наносить ущерб экологии.
Когда выгодны автономные системы электроснабжения
Прокладка новых линий электропередач требует существенных затрат, а если необходима ещё и установка подстанции, то сумма подключения увеличится в разы. Причем эти деньги пойдут на покупку оборудования, которое не станет вашей собственностью, а будет принадлежать местным энергосетям. Таким образом автономная система может стоить дешевле (при учете оплаты за электроэнергию), чем подключение к ЛЭП.
Стоит отметить и тот факт, что автономная система будет вашей собственностью, при должном уходе она прослужит очень долго, а вы, регулярно проверяя её состояние, обезопасите себя от внезапных отключений электроэнергии.
Если вы живете в регионе с подходящими климатическими условиями, то стоимость энергии, вырабатываемой автономной системой может быть ниже, чем при подключении к централизованным сетям.
Такой способ получения электроэнергии совершенно безопасен для окружающего мира, поэтому он всегда «выгоден» для природы. Заботу об экологии можно и нужно проявлять всеми доступными способами.
Виды автономных систем электроснабжения
Существуют разные виды источников электрической энергии: генератор, работающий на бензине или дизельном топливе (ЖТГ), ветроэлектрическая установка, фотоэлектрическая (солнечная) батарея, гидроэлектростанция малого размера.
Желательно иметь не один, а два источника энергии, в таком случае вы будете полностью застрахованы от отключений. Как правило, в качестве дополнительного источника используется ЖТГ. Потребность в нем может и не возникнуть, обычно этот источник простаивает, однако, он может пригодиться в любой момент.
Второй необходимый элемент — аккумуляторная батарея. Без неё автономная система не может существовать, поскольку возобновляемый ресурс непостоянен. Электроэнергия накапливается в батарее, а у вас всегда есть доступ к электричеству. Даже для систем, где источником является генератор, необходима аккумуляторная батарея, позволяющая отключать его на некоторое время, а пользоваться электроэнергией постоянно.
Ещё одна важная часть автономной системы электроснабжения — инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный. Необходимость обуславливается высокими потерями в проводах постоянного тока. К тому же большинству устройств необходим переменный ток на напряжение 220 В, который вы сможете получить от инвертора.
Обязательно приобретите контроллер заряда аккумуляторной батареи, он бывает отдельным, а бывает и встроенным в инвертор. Задача контроллера, следить за состоянием батареи и не допускать полной разрядки и перезаряда.
В стоимость автономной системы электроснабжения также входит все необходимое оборудование: кабели, автоматы, щиты, система заземления, выключатели и пр. Более подробно о ценах на автономные системы водоснабжения вы можете почитать на сайтах специализированных компаний, которые занимаются проектированием и монтажом таких систем.
На что необходимо обратить внимание
Прежде всего вам стоит позаботиться о напряжении, чем выше энергоэффективность, тем меньше затрат в конечном счете. Так, например, светодиодные лампы расходуют в 10 раз меньше энергии, чем лампы накаливания. Речь идет не только об экономии самой энергии, но и об экономии на системе. Меньшая мощность источника энергии — это значительное сокращение расходов на автономную систему. К тому же вам понадобится и меньшая батарея, что также отразится на смете.
Перед выбором автоматической системы электроснабжения необходимо провести экономические расчеты. Даже если основная цель данной установки не в экономической выгоде, а, например, в экологической безопасности, расчеты необходимы. Без них вы не сможете представить не только общую сумму, но и конечную стоимость каждого киловатта полученной энергии.
Для экономических расчетов необходимы сведения о природных возможностях или препятствиях. Так, например, ветроэлектрические установки, размещенные в Московской области, будут вырабатывать лишь 10-15% от своей номинальной мощности, этот источник энергии для данного региона будет нерациональным выбором. Солнечные батареи также подходят лишь для некоторых регионов России, где количество солнечных дней намного выше, в ином случае рентабельность автономной системы снижается.
Вам также необходимо ознакомиться ос всей технической и юридической литературой, проконсультироваться со специалистами в данных областях. Лишь после этого можно принимать решение об установке автономной системы с выбранным источником энергии.
Не забудьте и о том, что за данной установкой необходимо ухаживать. При подключении к ЛЭП, все затраты на замену устаревшего оборудования, а также уход за ним становятся обязанностью местных энергосетей, а в случае с автономной системой энергоснабжения — это ваша ответственность. Самыми простыми в уходе считаются системы, источником питания которых являются фотоэлектрические батареи. Вам необходимо составить план технического ухода и следовать ему. Помните о том, что чем лучше вы заботитесь об автономной системе электроснабжения, тем дольше она прослужит вам, тем больше денег вы сможете сэкономить.
Ещё один совет, который подойдет для владельцев домов, у которых уже есть подключение к сети — не стоит отключаться. Вы будете оплачивать лишь электроэнергию, которая расходуется вами, а её количество снизится до минимума. Существующее подключение — ваш резервный источник питания, который будет нужен лишь в том случае, когда не будет работать основной. К тому же некоторые сети принимают излишки энергии, вырабатываемой автономными системами. Таким образом вы сможете не только сэкономить, но и заработать деньги.
home-ideas.ru
