2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30
Az emberiség évek óta aggódik amiatt, hogy alternatív megújuló forrásokból olcsó energiához jusson. A légtömegek átalakulása, az óceán hullámainak dagálya, a geotermikus vizek – mindezt további kimeríthetetlen potenciálnak tekintik a fosszilis tüzelőanyagokkal szemben.
A legígéretesebb megújuló forrás a napenergia. Végül is hatalmas erőforrása van, fényt és hőt hordoz, mozgásba hozva bolygónk összes létfontosságú rendszerét. Éppen ezért az ember ebben óriási távlatokat látott előre. Az ebben az irányban tapasztalható számos hiányosság ellenére a napenergia Oroszországban egyre nagyobb lendületet kap.
Hogyan készül az elektromosság a fényből
A napfény elektromos energiává alakítását fotoelektromos hatásnak nevezik. Ez akkor fordul elő, amikor erős fény esik egy félvezető, jelen esetben a szilícium felületére.folyam. Működése során az elektronok leválnak, amelyek töltött részecskék áramának nevezett elektromosság.
A nap folyamatosan hatalmas mennyiségű sugárzó energiát termel. Felületének minden négyzetmétere 63 MW-ot bocsát ki a világűrbe. Természetesen ennek az energiának nem mindegyike rendelkezik az elektromos áram előállításához szükséges látható spektrummal.
A Nap és a Föld közötti távolság áthaladása után a fényáram elveszti intenzitását, és bolygónk felszínének egy négyzetmétere mindössze 0,9 kW-ot vesz igénybe. De ez nem minden veszteség. A legjobb fotovoltaikus cellák a fénykibocsátás 18%-át képesek átalakítani.
Ezért a legjobb körülmények között a napelemek négyzetméterenként 160 wattot termelnek.
Ki vezeti a napenergia piacot
Ma Kína vitathatatlanul vezető szerepet tölt be a napenergia feldolgozásában. Részesedése a világközösség által ily módon kapott teljes villamos energia 60%-a. A második helyen az Egyesült Államok áll. 10,4%-ot termelnek. India a megtisztelő harmadik helyet foglalja el. Részesedése 7,8%. Japán, Németország és Brazília következik csökkenő sorrendben. A napenergia fejlesztése Oroszországban még nem teszi lehetővé, hogy a vezetők közé kerüljön. De ez azt jelenti, hogy a mérsékelt éghajlat nem teszi lehetővé a legerősebb forrás erőforrásának megfelelő felhasználását?
Van elég nap Oroszországban
Oroszország hatalmas potenciállal rendelkezik az Energy Strategy Institute szerintnapenergia, amelyet 2300 milliárd tonna hagyományos tüzelőanyagnak megfelelő mennyiségben fejeznek ki. A gazdasági erőforrás sokkal kevesebb - 12,5 millió tonna referencia-üzemanyag. De ez bőven elég, tekintve, hogy a Napból 3 nap alatt kapott energia több lesz, mint a hagyományos módszerekkel egy év alatt termelt összes villamos energia.
A napsugárzás mennyisége nagymértékben ingadozik Oroszország földrajzi elhelyezkedése miatt. A meleg régiókban 1400 kWh/m2, a hidegben pedig 810 kWh/m2. Az évszaktól is függ. A nyári hónapokban magasabb, télen pedig fordítva.
A napenergia kilátásai egyes régiókban nagyon magasak.
Ezek a következők:
- Távol-keleti körzet;
- nyugat- és dél-Szibéria;
- a Fekete- és a Kaszpi-tengert körülvevő területek.
Az Egységes Energiarendszer üzemeltetője szerint Oroszországban a napenergiával előállított villamos energia aránya a teljes energia 0,03%-a.
Ma több mint 10 naperőmű üzemel Oroszországban, amelyek összesen 72,5 MW teljesítményt termelnek.
A napenergia fejlesztése Oroszországban
Most aktívan mérlegelik a Krím-félsziget területén erőművek építésére irányuló projekteket. Ahhoz, hogy energiafüggetlen legyen, további 2,5 milliárd kW-ot kell előállítani. Ezt az igényt a tervek szerint nap- és szélenergia segítségével részben fedezik, amely ezen felüladjon 196 millió kW-ot. a nyilvános hálózatra.
Oroszország más részein, különösen Narimanov városában egy 25 millió kWh/év kapacitású naperőmű építését tervezik. A Távol-Kelet sincs messze. Az energiaigény kielégítésére a Szaha Köztársaságban 40 MW teljesítményű naperőművet terveznek építeni.
További 5 projekt valósul meg 2018 után. Így nincs messze a nagy naperőművek építése Oroszországban.
Autonóm tápegység magánházhoz
A nyugati országok, mint például Németország, arra ösztönzik a magánházak átalakítását, hogy napelemekkel látják el az áramot. Sőt, ha egy erőforrásból többlet keletkezik, akkor azt a lakosságtól vásárolják meg. Így napközben eladják az áramszolgáltatónak, éjszaka pedig, amikor nincs nap, visszavásárolják az áramot. Oroszországban egy ilyen rendszer nem működik. Ha azonban a napelemek a szükségesnél több energiát termelnek, az akkumulátorokban tárolható.
A napelemek számának kiszámítása
A ház ellátásához szükséges napelemek számának kiszámításához meg kell találnia, hogy hány kW-ot költöttek el a hónap során. Ezután ossza el a kapott számot 30-zal. Ez lesz a napi szükséges villamosenergia-mennyiség átlagos értéke. Az akkumulátorok töltéséhez szükséges teljesítménytartalék megszerzéséhez további 1, 6-os tényezőt kell felvennie. Ezt követően megkezdheti a napelemek kiválasztását.
Az autonóm áramellátó rendszer működéséhez a napelemek mellett legalább egy inverterrel kell rendelkeznie, amely nélkül az otthoni hálózat feszültsége csak 12 vagy 24 volt.
Napelemek
A napfény energiájának átalakításának jelenségét még a 19. században fedezték fel. A szelént félvezetőként használták, amely elektromosságot termel. Körülbelül 1% volt a hatásfoka. Ez idő alatt a technológia előrelépett, és a magánlakásokba szánt modern napelemek hatékonysága akár 35% is lehet. Kialakításuk szerint 3 fajtára oszthatók:
- Monokristályos. Ezen panelek fotocellái egykristályból készülnek. Ezek a legmagasabb árak és hatékonyság. Ezeket az eszközöket mélykék színükről lehet felismerni.
- Polikristályos. Ezek az akkumulátorok több szilícium lapkából készülnek, ami rosszabb hatással van a fény elektromos árammá alakítására. Az alacsonyabb költség azonban befolyásolta széleskörű elterjedésüket. Leggyakrabban ilyen típusú napelemeket építenek be magánházakba.
- Vékony film. Ezek az akkumulátorok egy rugalmas hordozóra lerakott félvezető por. Ezért bármilyen felületre felszerelhetők. Hátránya az alacsony hatékonyság.
A napelem költsége attól függ, hogy milyen elvet alkalmaztak a gyártás során.
Inverter
A napelem számos fotovoltaikus modulból áll, amelyek 0,6 V feszültséget állítanak elő. A minimális mutató, amelyet az akkumulátornak ki kell adnia, 14volt, tehát az energiaátalakító elemeket sorba kapcsolják egymással. Ennek a feszültségnek elegendőnek kell lennie az akkumulátorok feltöltéséhez, amelyekbe a felesleges áramot átvezetik. De hogyan tegyük lehetővé a háztartási készülékek használatát, mivel az otthoni hálózat feszültsége 220 volt?
Erre a célra invertert használnak. Feladata a 12 voltos feszültség 220-ra átalakítása. Ezen kívül a hálózat váltóáramot használ, míg a napelemek egyenáramot állítanak elő. Az inverter az elektromos energiát oly módon alakítja át, hogy az otthoni hálózatnak megfelelő karakterisztikát adjon.
Vezérlő
A vezérlő a fő elosztó eszköz egy autonóm áramellátó rendszerben. Inverter, akkumulátorok, városi hálózat elektromos kábele csatlakozik rá. Miért történik ez?
Nappal, amikor a napelemek többlet áramot termelnek, a vezérlő a felesleget az akkumulátorok töltésére irányítja. Majd este és éjszaka, amikor nincs napenergia, ez a készülék az akkumulátorokból áramot küld a ház hálózatára csatlakoztatott inverterbe. De vannak esetek, amikor az úgynevezett "tározókban" lévő áram nem elegendő bármilyen feladat elvégzéséhez. Ezután a vezérlő úgy dönt, hogy a szükséges áramot a városi hálózatról veszi. Így hatékony irányítást gyakorol.
Akkumulátorok
A napenergia fő problémája a szükségletakkumulátorhasználat. Az erőmű ezen elemei jelentősen megnövelik a rendszer költségét. Az olcsó autók gyors meghibásodásuk miatt itt nem megfelelőek. Még kíméletes üzemmódban sem működnek három évnél tovább. Az intenzív munka lerövidíti élettartamukat egy évre. Ha energiatárolásra van szükség, akkor más lehetőségeket is fontolóra kell venni:
- Lítium-vas-foszfát akkumulátorok (lifepo 4). Ez a legjobb megoldás, mert akár 98%-os hatékonysággal rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy majdnem annyi energiát ad ki, amennyit kap. A gyártók körülbelül 15 éves élettartamot ígérnek, 3000 töltési ciklust 80%-os lemerülésnél és 5000 ciklust 50%-os lemerülésnél. Egy ilyen, 240 A/h kapacitású akkumulátor ára több mint 50 ezer rubel.
- Trakciós ólom-savas akkumulátorok. Az ilyen akkumulátorokat elektromos autókra, elektromos targoncákra szerelik fel. Képesek ellenállni a mélykisülésnek. Az élettartam 10-12 év. Az ilyen akkumulátorok ára 30 ezer rubeltől kezdődik.
- Nikkel-kadmium akkumulátorok. Ez az egyik legdrágább fajta. A 250 A / h kapacitású akkumulátor költsége 70 ezer rubeltől kezdődik. Ezek az akkumulátorok azért jók, mert ha betartják a gyártó ajánlásait, hosszú ideig működnek. Ezenkívül, ha a kapacitás idővel csökken, az edzés kisülési-töltési ciklusokkal visszaállítható.
Az akkumulátorok a napenergia fogyóeszközei. Oroszországban a megfelelő akkumulátorok ára továbbra is indokolatlanul magas, és nagymértékben csökkenti a természeti erőforrások felhasználásának jövedelmezőségét. Ilyen eszközt csak megbízható gyártóktól kell megvásárolnia.
Magánlakásokban szerzett tapasztalat
Mennyibe kerül egy napelem, van-e gazdasági előnye a használatukból?
Különböző források szerint a gyártók által a napból áramot előállító berendezések ára 40-300 ezer rubel között mozog. közepes méretű otthonra. Ebben a tartományban a kész készletek és az egyedi tételek ára egyaránt megtalálható.
A berendezést 20 éves vagy annál hosszabb élettartamra tervezték. Az akkumulátorok kivételt képeznek.
Ha vesszük a villamos energia fizetési költségét, és hozzáadjuk a fűtés árát, akkor az összeg legalább évi 50 ezer rubel lesz. Ez Közép-Oroszországra vonatkozik. Így egy 300 ezer rubelbe kerülő készlet, amely csúcsértékén 3-5 kW leadására képes, néhány éven belül megtérül.
Ha elemezzük az ilyen termékek árcsökkentési mértékét, akkor indokolttá válik a napelemek használata.
Ajánlott:
Repülőgépipar Oroszországban: áttekintés, történelem, kilátások és érdekes tények
A cikk az oroszországi repülőgépiparnak szól. A szöveg a cári Oroszország, a Szovjetunió és az Orosz Föderáció repülőgépiparának történetéről, a repülőgépipar fejlődésének főbb mérföldköveiről, a jelenlegi helyzetről és a jövő kilátásairól szól
Bankbiztosítás: koncepció, jogi keretek, típusok, kilátások. Bankbiztosítás Oroszországban
A banki biztosítás Oroszországban olyan terület, amely viszonylag nemrég kezdődött. A két iparág együttműködése egy lépés az ország gazdaságának javítása felé
A gabona mélyreható feldolgozása: technológiák, berendezések és kilátások
Az agrotechnikai ipar többlépcsős feldolgozási technológiái napjainkban aktívan fejlődnek, lehetővé téve számunkra, hogy kiváló minőségű terméket kínáljunk a végfelhasználónak. Oroszországban még alakulnak ilyen területek, de már vannak bizonyos sikerek. A mezőgazdasági termelés egyik legígéretesebb szegmense a gabona mélyfeldolgozása, amelynek középpontjában a hozzáadott értékű biotechnológiai termékek állnak
Szélenergia Oroszországban: állapot és fejlődési kilátások
A világ legnagyobb országaiban nem először fejlesztik az alternatív energiaforrások fejlesztésére szolgáló technológiákat, illetve egyes területeken a gyakorlatban is fejlesztik és bevezetik. Ebben az irányban különleges helyet foglal el a szélenergia. Oroszországban ez az iparág még mindig nem elég fejlett ahhoz, hogy az energiafelhasználás jelentős hányadát biztosítsa, de az ipari potenciál megfelelő szintű technológiai támogatással alapvetően korrigálni tudja ezt a helyzetet
Bináris opciók Oroszországban. Fejlődés és kilátások
A bináris opciók 2010-ben jelentek meg Oroszországban. Addig a brókerek, akik szerintük bináris opciókkal foglalkoztak, többnyire csalók voltak. Sajnos még ma is sok ilyen iroda van, amelyek egyszerűen átverni akarják az embereket. Hogyan ne kerüljön csalók kezébe, és ne különböztessen meg egy igazi brókert az orosz piacon? Mik a kilátások a bináris opciókra Oroszországban, és mi az alapja a kereskedésnek egy kezdő számára, aki kipróbálja magát az opciókban?
