- •Альтернативная энергетика в казахстане
- •Актуальность проблемы
- •Экономическая выгода использования солнечных коллекторов
- •Состояние первичных и возобновляемых источников энергии в мире
- •Преимущества жилых домов на солнечной энергии
- •Обслуживание
- •Окрестности
- •Инсоляция
- •Зона покрытия
- •Утилизация
- •Фотоэлектричество
- •Ресурсы солнечной энергии
- •Эксперимент
- •Элементы системы солнечной энергии
- •Интервью на научной базе в Талгаре
- •Заключение
- •Список используемых источников
Окрестности
Расположение вашего дома имеет большое влияние на вашу солнечную энергоэффективность. Это очевидная проблема: Если ваша электрическая мощность зависит от солнечного света, такие вещи, как тени высоких деревьев и высокие тени зданий будут проблемой.
Это еще большая проблема, чем некоторые люди понимают. Различные типы панелей-разному реагируют на тень. В то время как поликристаллические панели позволяют значительно сократить выход электроэнергии, то любая часть затенения моно-кристаллической панели остановит производство электроэнергии полностью.
Чем больше часов панели подвергаются полному солнечному свету, тем эффективнее будет производство электроэнергии.
Достижение наибольшей эффективности может означать обрезку или полное удаление деревьев на вашем участке. Если ваш дом в окружении высотных зданий, которые блокируют солнце с крыши, это гораздо большая проблема.
Инсоляция
То, о чем мы говорим здесь, называется инсоляция — мера того, сколько солнечной радиации упадет на землю в той или иной области в определенный период времени. Это обычно измеряется в кВТ/м.кв./дни, и она покажет вам, сколько солнечного света будет доступно для ваших солнечных батарей, чтобы превратиться в электричество. Чем выше значение инсоляции в вашем регионе, тем больше электроэнергии каждая из ваших панелей сможет генерировать. Высокое значение инсоляции означает, что вы можете получить больше энергии из меньших панелей. Низкое значение инсоляции означает, что вы могли бы в конечном итоге тратить больше для достижения той же выходной мощности.
Значит, вы должны строить свой дом на солнечных батареях на юго-западе, а не на северо-западе?
Вовсе нет. Это просто означает, что вам, вероятно, понадобится больше панелей для достижения той же выходной мощности.
Зона покрытия
Вопреки тому, что большинство людей думают, размер солнечной энергетической установки не имеет ничего общего с размером дома.
Вместо этого, следует учесть только два параметра:
инсоляция, которые мы только что обсуждали,
сколько энергии вам нужно.
Чтобы получить очень грубую оценку того, насколько большая система, вам нужна, посмотрите на ваш счет за электричество и выясните, сколько вы используете кВт-ч в сутки.
Средний дом использует около 900 кВт-ч в месяц, или около 30 кВт-ч в день. Умножьте это на 0,25. Мы получаем 7,5, так что нам нужно 7,5 кВт системы.
Типичная солнечная панель вырабатывает до 120 ватт, или 0,12 кВт в день. Для обеспечения 7,5-кВт, вам нужно около 62 панелей. Одна панель может быть примерно 142 на 64 сантиметров, так что 62-панели будет занимать примерно 65 квадратных метров.
Утилизация
Срок службы солнечных панелей: 40-50 лет, контроллера и инвертера: 15-20 лет, аккумуляторов, в зависимости от типа и характера использования: 4-10 лет.
Хотя вопрос утилизации солнечных панелей остается открытым, только 30% всех производителей принимают обратно их обратно для переработки.
Но тем не менее спрос на отработанные солнечные панели с каждым годом растет. Так как добыча редких металлов становится все более дорогим удовольствием и переработка панелей приведет к повторному их использованию.(эксперимент).
Таблица 2. Номенклатура электроприемников сельского жилого дома
Наименование электроприемника |
Потребляемая электроэнергия, кВтч/год |
Электроплита |
870 |
Холодильник |
720 |
Телевизор |
300 |
Стиральная машина |
480 |
Электроприемники приусадебного хозяйства |
100 |
Электроприемники эпизодического действия |
430 |
Привод насоса горячего водоснабжения |
350 |
Привод системы отопления |
850 |
Электроосвещение |
550 |
Годовая потребность в электроэнергии Среднесуточная потребность в году Среднесуточная потребность зимой |
1673 мДж 46 мДж 50 мДж |
«Astana Solar»
25 декабря 2012 года при участии Президента Республики Казахстан Нурсултана Назарбаева был запущен первый в стране завод по производству фотоэлектрических модулей «Astana Solar». Строительство завода является частью «Государственной программы по форсированному индустриально-инновационному развитию Республики Казахстан» и «Карты индустриализации Казахстана». Его цель – создание в Казахстане полностью вертикально-интегрированного цикла производства фотоэлектрических модулей – от добычи и переработки кремния до сборки солнечных панелей. Актуальность проекта возрастает на фоне реализации концепции перехода Казахстана к «зеленой экономике» и реализации программы «Энергосбережение–2020». ТОО «Astana Solar» предлагает широкий спектр производимой продукции – от фотоэлектрических модулей двух типов до готовых солнечных электростанций различной мощности.
В концепции развития топливно-энергетического баланса Республики Казахстан проведена оценка прогнозируемого спроса на электроэнергию по регионам страны. Прогноз основан на двух положениях: 1) электропотребление на душу населения уровня 1990 г. – 6353 кВт-ч/чел; 2) численность населения республики, в соответствии с прогнозами Мирового банка, к 2025 году возрастает до 22 млн человек (в 1997 году она составляла 15,86 млн человек). В результате, электропотребление по Казахстану прогнозируется в следующих цифрах (таблица 3).
Таблица 3. Результаты электропотребления по Казахстану по годам, млрд. квт-ч
Годы |
1990 |
1995 |
2000 |
2005 |
2010 |
2015 |
2020 |
2030 |
Млрд кВт-ч |
104,7 |
74,4 |
66-80 |
80-95 |
90-105 |
105-120 |
110-125 |
130-145 |
По этим оценкам, достичь уровня потребления 1990 г. (104,7 млрд кВт-ч) можно только в 2010 году. В 2030 году ожидается спрос электроэнергии 130-145 млрд. кВт-ч, что на 25-40 млрд кВт-ч больше, чем в 1990 году. Это в 2 раза ниже темпов роста, прогнозируемых Европейской комиссией ООН для Восточной Европы.
Таблица 4. Уточненный прогноз электропотребления, млрд кВт-ч
|
Годы |
||||
|
2000 |
2005 |
2010 |
2020 |
2030 |
Всего по РК |
54,7 |
65,3 |
78.2 |
105 |
120 |
Население и пр. (с/х, малый бизнес) |
8,16 |
12,49 |
18,78 |
32,46 |
50,00 |
Климатическими условиями Казахстана обусловлено значительно потребление тепла для нужд теплоснабжения. Годовая плановая потребность тепла в 2001 году составила более 150 млн Гкал. Тем не менее, производство тепла составило 76,и4 млн Гкал или около 50% от необходимого. Отсюда можно сделать вывод: дефицит тепловой энергии составляет 50% ил 75 млн Гкал/год.
Основной проблемой в энергетическом секторе (производство электроэнергии и тепла) является нарастающий износ основных фондов, который оценивается в 50%. Износ основных фондов сказывается на перерасходе топлива, влияет на экономичность и надежность энергоснабжения, и может стать причиной возникновения дефицита в энергоснабжении, сдерживая, таким образом, социально-экономическое развитие Казахстана. Напряженная обстановка существует с теплоснабжением городов. Системы централизованного теплоснабжения практически не модернизируются и не восстанавливаются в полной мере, что может стать причиной срывов в теплоснабжении в зимние периоды и возникновения чрезвычайных ситуаций. Основной причиной, сдерживающей привлечение инвестиций в модернизацию и восстановление энергосектора, является ограничение тарифов на тепло и электроэнергию. Ограничение тарифов связано с низкой платёжеспособностью основной массы населения за услуги по тепло- и энергоснабжению.
Таблица 5. Ожидаемые технико-экономические показатели использования солнечных установок (СУ) в основных городах Казахстана
Города |
Площадь под СУ, га |
Количество получаемой энергии, Гкал/год |
Экономия топлива тыс. т.у.т./год |
|
|
|
|
Костанай |
100 |
166689 |
29,8 |
Акмола |
100 |
144883 |
25,9 |
Уральск |
100 |
232241 |
41,7 |
Атырау |
93 |
276574 |
49,4 |
Алматы |
100 |
249498 |
44,6 |
Талдыкорган |
100 |
297793 |
53,1 |
Жезказган |
370 |
951358 |
169,9 |
Караганда |
100 |
144883 |
25,9 |
Шымкент |
60 |
237351 |
42,4 |
Актюбинск |
100 |
246823 |
44,1 |
Семипалатинск |
100 |
209498 |
37,4 |
Тараз |
100 |
395585 |
70,6 |
Усть-Каменогорск |
100 |
209489 |
37,4 |
Петропавловск |
100 |
166689 |
37,4 |
Кызылорда |
100 |
395585 |
70,6 |
Павлодар |
60 |
125699 |
22,4 |
Кокшетау |
100 |
166689 |
29,8 |
Актау |
100 |
278662 |
49,2 |
Аркалык |
114 |
165167 |
29,5 |
Всего |
|
0 |
0 |
При наличии возможности применения, солнечные коллекторы для подогрева воды пока не находят широкого использования, ввиду их высокой стоимости (300 долларов США на 1 м2 для аппаратов импортного производства). При местном производстве солнечных коллекторов возможно существенное снижение их стоимости, что расширит масштабы их применения.
