1598005430-90a810778df6699e55e16004fa136399 (811214), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Отдельное направление — водный и воздушный гелиотранспорт. В Белоруссии НПО "Белсельхозмеханизация" создала гелиоводонагреватель из 24 гелиоколлекторов. При переменной облачности, интенсивности солнечной радиации от 340 до 740 Вт/мя, температуре наружного воздуха 15 — 20 'С, скорости ветра 3 м/сек за б часов можно нагреть 1300 л воды от 13 до 44 'С, что достаточно для обслуживания фермы в 200 коров и экономией 6 †тыс.кВт .ч электроэнергии 1Энергия, 1999, № 6). В Приаралье 1Казахстан) разработана методика орошения и освоения засушливых земель с использованием для подъема воды из скважин с помощью солнечных и солнечно-ветровых установок с аккумуляторной батареей.
Большие перспективы использования энергии солнца имеются в Азербайджане, где число солнечных дней в году — 250 с плотностью ра- диации 800 Вт/м2. Это обеспечивает около 2000 кВт ч в год солнечной энергии на каждом квадратном метре площади (Энергия, 1998, № 7) На территории Грузии мощность солнечного потока достигает 10 кВт - ч/м', что эквивалентно 34 млрд т у.т. В стране построена опытная автономная комплексная система для городского водоснабжения и отопления, состоящая из параболоидных гелиоконцентраторов в сочетании с двумя ветрознергетическими установками.
Осуществлен ряд опытных проектов для снабжения энергией одно- двух- и многоквартирных домов (Энергия, 1991, № 1) В Узбекистане НПО "Физика-Солнце" разработан автономный солнечный источник электропитания (АСИЭ-З), состоящий из складной панели с солнечными фотоэлектрическими панелями. В светлое время суток они с помощью электронного блока заряжают аккумуляторы. На выходе источника питания обеспечивается напряжение 3, 5, б, 9 и 12 В постоянного тока или 220 В переменного тока при мощности до 20 Вт.
Это обеспечивает работу радиоприемника, магнитофона и телевизора. Срок окупаемости затрат — 1 год (Энергия, 2001, № 7). Определенный интерес представляет собой проект совмещения солнечных фотоэлектрических установок (СФЭУ) с гидроэлектростанциями, что позволит избежать отчуждения значительных площадей из хозяйственного оборота, совместить электрическое хозяйство двух электростанций, сократить протяженность электролиний и подъездных путей. 106 Для отдаленных районов будут использоваться солнечные энергоустановки на основе поликристаллического кремния мощностью 25 — 40 Вт.
Российские ученые разработали новые технологии производства и использования кремния в солнечных батареях, в которых 1 кг кремния по количеству произведенной за 50 лет электроэнергии эквивалентен 75 т нефти (Энергия, 2001, № 3). Оригинальная электроустановка сконструирована в Израиле. Коллектор фиксирует солнечные лучи в одной точке, после чего они проходят через отверстие в кварце и разогревают сотни керамических трубочек до температуры 1800 'С.
В Великобритании построено здание, на фасаде которого расположены 21 400 фотогальванических элементов, которые производят 40 кВт ч электроэнергии. Французский модельер Оливье Ляпиду создал куртку с солнечными батареями, которые питают встроенные в подкладку нагревательные приборы, а также сотовый телефон и радиоприемник. В этой же стране планируется создать "солнечную" деревню, в которой все дома будут снабжаться электроэнергией от встроенных в них солнечных батарей. Стоимость проекта для снабжения энергией 300 домов 70 млн ф,ст.
Во Фрайбурге (Германия) пущен в эксплуатацию экспериментальный дом, энергоснабжение которого осуществляется за счет энергии солнца (рис. 7). Площадь дома 332 м2, объем 1027 мз. При строительстве дома использованы кп Рнс. 7. Автономный солнечный дом во Фрайбурге эффективные теплоизоляционные материалы, высокоэффективные солнечные коллекторы для горячего водоснабжения, фотоэлектрическая батарея площадью 76 мт и мощностью 4,2 кВт, установленная на крыше дома (Энергия, 1999 № 11) На Крите строится СЭС "Тесей" мощностью 50 МВт стоимостью 135 млн экю. Она будет рентабельна при 1900 солнечных часов в году (на Крите 2200 ч). По ночам будет работать резервный котел, работающий на мазуте (Энергия, 1999, № 3). В )ОАР фирма "Я~е11" развивает солнечную энергетику для снабжения электроэнергией 50 тыс.
сельских домов. Установка мощностью 2,5 МВт обеспечивает в каждом доме работу трех ламп, радиоприемника„телевизора на 4 часа в день (Энергия, 1999, № 6). В Мали, где 320 солнечных дней в году, сде- лана фотоэлектрическая панель мощностью 75 Вт размером 1 м2 и стоимостью 600 долл., стабилизатор напряжения 100 долл., аккумулятор — 100 долл., монтаж — 200 долл., всего 1000 долл. Правительство Дании выделило средства для производства 40 солнечных панелей.
В Японии производства фотоэлементов ведут фирмы Ма1зиезЫ1 Е1ес1пс, Мп(зиЬ(вЫ Е1ес1пс, Кпозета. "Солнечные дома" строит фирма МЬаша Нотез. Трехэтажный дом с крышей площадью 181,5 м2 полностью обеспечивается энергией солнечных батарей мощностью 9,35 кВт. Стоимость дома 256 тыс. долл. К 2002 г.
производство систем электроснабжения жилых зданий за счет солнечных батарей возрастет по сравнению с 1997 г. в семь раз. Создан мини- электромобиль "Мирю" массой 240 кг, скорость 60 км/час, пробег без зарядки 50 км. В нем аккумулятор мощностью 600 Вт и солнечная батарея, достаточная для питания нагрузки в 47 Вт (Энергия, 1999, № 8). В Австралии регулярно проводятся соревнования электромобилей, использующих солнечные батареи. Создан мотоцикл с двумя солнечными батареями и четырьмя резервными аккумуляторами.
Его вес — 50 кг, средняя скорость — 45 км/час, максимальная — 87 км/час (Энергия, 2001, № 1). На озере в центре Канберры проводятся соревнования лодок также на солнечных батареях. В Новой Зеландии открылась автозаправочная станция, треть энергоснабжения которой осуществляется за счет энергии солнца. В перспективе будет построено еще 200 таких станций (Энергия, 1999, № 4).
109 В ряде стран строят гелио-газовые электростанции, на которых 75% энергии получают за счет солнца и 25% за счет парогенератора, работающего на газе (Энергия, 1996, № 10). Например, в США в Калифорнии работает 9 таких станций общей мощностью 350 МВт. На железных дорогах страны все более широкое применение получают стрелки, которые переводит двигатель, работающий на солнечной батарее, сетевое же электроснабжение используется лишь как резервный источник.
Освоение солнечной энергии должно идти по линии совершенствования техники и технологии процесса преобразования ее в тепло или электроэнергию, Наиболее целесообразно энергию солнца использовать в южных районах России. Значительные перспективы имеет использование различных фотоэлементов для получения электроэнергии. Энергия ветра 19, 11, 181 Общая мощность энергии ветра на земном шаре оценивается в 2,43 - 10" МВт.
По оценке организации "Гринпис", человек может получить за счет ветра 530 000 ТВт. ч энергии в год— четверть общей потребности. Использование силы ветра — один из самых древних способов производства энергии. Первые ветровые агрегаты применялись в Китае и Японии 2000 лет до н.з. В Древнем Вавилоне ветровые установки применялись для осушения болот. В 1 веке до н.э. появились ветроагрегаты в Египте и лишь через 12 столетий — в Европе. Вплоть до Х1Х века ветровые (и водяные) турбины были основными источниками энергии.
Но вскоре устройства, использующие энергию пара, вытеснили ветровые турбины (Энергия, 1995, № 11), Первым, кто использовал ветер для производства электричества, считается шотландец Дж, Влит, который в 1885 г. переоборудовал для этого свою большую мельницу. Идею поддержал великий физик лорд Кельвин, Однако, окрестные жители сочли это предложение неприемлемым, поскольку электричество — изобретение дьявола. В итоге мельница — ВЭС стала служить аварийным источником света в местном сумасшедшем доме! (Энергия, 1994, № 5).
В России первый ветроагрегат мощностью 100 кВт был создан в 1931 г. и проработал до начала Великой Отечественной войны (Энергия, 1994, № 3). Преимущества ветроэнергетики несомненны. Ветровая энергия изобильна, чиста, безо- пасна и надежна в качестве ресурса для производства электроэнергии. Цена производства электричества на ветровых станциях постоянно снижается (в отличие от производства энергии с использованием других энергоносителей).
Ветроэнергетика производит электроэнергию гораздо ближе к потребителю, что снижает ее потери и стоимость строительства линий электропередач. Технология производсгва ветротурбин экОИОмически эффективна, срОк окупаемости затрат в среднем 6 месяцев. Во второй половине ХХ века интерес к использованию энергии ветра снова возрос, хотя ее освоение и идет медленно. Причины этого: — непостоянство ветра, что требует создания дублирующих электроагрегатов; — при скорости ветра менее 4,5 м/с работа ВЭС становится не эффективной по сравнению с дизельными электростанциями; — невозможность работы большинства ВЭС при скорости ветра более 25 м/с; — высокая удельная капиталоемкоость 11000 — 2000 долл. за 1 кВт установленной мощности) по сравнению с дизельными установками, где этот показатель ниже в несколько раз. Ветроустановка (ВЭУ) преобразует кинетическую энергию ветра в механическую для подъема воды в сельских местностях или электрическую для бытовых и промышленных нужд 1рис.
8 — 14). Энергия, производимая ВЭУ, зависит от диаметра лопастей ротора и скорости ветра. Производимые в настоящее время установки имеют 112 Рис. й. Ветродвигатель с горизонтальной осью вращения: 1 — бетонный фундамент; 2 — опорное кольцо; 3 — вход в башню; 4 — баьчня с тремя секциями (коническая труба1; 5— поворотное кольцо с приводом; б — ротор с лопастями; 7— муфта; 8 — редуктор; 9 — тормозной диск; 10 — генератор Рис. 9. Ветродвигатель с вертикальной осью вращения: 1 — бетонный фундамент; 2 — генератор; 3 — опорный подшипник; 4 — редуктор; 5 — главный вал (труба); б — лопасти ро- тора обычно мощность от 40 Вт до 5000 кВт. Ветроустановка мощностью 10 кВт может произвести в год около 16 ООО.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
