З кожним роком потреби в електроенергії зростають, а запаси палива в цілому світі вичерпуються. Внесок нетрадиційної енергетики, котра використовує безкоштовну сонячну, вітрову енергію, може бути досить вагомим. Найкраще себе зарекомендували гібридні вітро-сонячні системи, оскільки при їх використанні передбачається більш плавне середньорічне покриття навантажень, а також збільшення середньомісячного вироблення електроенергії за рахунок збільшення ймовірності одночасної роботи двох незалежних джерел енергії.
"Електротема" № 23 (31) 9-21 грудня 2003 року
Їх сумісну дію доповнює спільна акумулююча та перетворююча частини. Тобто, передбачається одночасне використання найбільш вагомих переваг кожної із альтернатив в сезонні та добові зміни їх характеристик, а також і з точки зору виробітку енергії: вітроагрегат - імпульсний, більш потужної та менш тривалої дії, "сонячні" модулі – більш стабільний внесок в отриманні необхідної енергії (влітку – протягом 10 годин, взимку – 6 годин).
Такі особливості вітро-сонячних систем, як екологічна чистота, безшумність та довговічність роботи, відсутність необхідності в обслуговуванні та постачанні паливних енергоносіїв, простота монтажу-демонтажу дуже вигідно виділяють їх з-поміж інших видів енергозабезпечення.
Для формування вітчизняного ринку споживачів сонячних систем у 2000 році був створений Департамент сонячної енергетики SOLAR Kw. Головною метою впроваджених у життя проектів є демонстрація перспективності та можливостей використання відновлюваних джерел енергії в багатьох виробничих сферах. Сонячні системи від SOLAR Kw – це безперебійне постачання споживачів екологічно чистою електроенергією необхідних параметрів. На сьогодні встановлено вже понад сто сонячних систем. Однак це занадто мала цифра порівняно з потенціалом Департаменту з впровадження сонячних систем, який становить кілька десятків мегават-годин електроенергії на рік. За час існування Департаменту були встановлені автономні системи енергозабезпечення в Херсонській та Одеській областях України, Казахстані, Нігерії, Грузії; системи резервного живлення для котеджів, санаторіїв та міні-готелей в Криму та Київській області, розроблені мобільні сонячні системи для розвитку "зеленого" туризму в Закарпатті, взірці сонячних ліхтарів для автономного освітлення парків та вулиць.
Проекти енергопостачання з використанням енергії вітру з 1992 року втілює в життя ПП "Аванте". За час свого існування в активі фірми велика кількість встановлених систем резервного та автономного живлення. Серед них слід виділити рибне господарство, метеостанцію, готель, ресторан, газовидобувну платформу, теплицю, інкубатор та інші об’єкти по всій території України, а також в Канаді, Голландії, Росії, Естонії, Болгарії. Департаментом SOLAR Kw та ПП "Аванте" реалізували проекти з впровадження сонячних, вітрових та вітро-сонячних електростанцій різних потужностей: від міні-систем, котрі складаються лише з одного сонячного модуля (повністю забезпечується освітлення), до енергозабезпечення промислових об’єктів на десятки кіловат. Але потрібно підкреслити: у всіх випадках використання сонячної чи вітро-сонячної системи фахівці розглядали та порівнювали за вартістю та характеристиками усі інші альтернативи енергозабезпечення, наприклад: прокладка ліній електропередач, установка дизель-генератора та ін.
Компоненти таких систем – сонячні модулі, вітроагрегат, блок акумуляторних батарей, інвертор та автоматика – забезпечать об’єкт екологічно чистою енергією на тривалий період.
Фотоелектричний перетворювач сонячної енергії – сонячний модуль – захищений броньованим склом та створений для гарантованої роботи протягом 30 років. З 1 м2 площі модулів за світловий день можна зібрати до 1000 Вт·год, а в похмурий чи зимовий – до 400 Вт·год електроенергії в наших широтах (44-52 градуси північної широти).
Вітроагрегат простий в обслуговуванні, тому що з’єднаний з вітротурбіною безпосередньо - без трансмісії, без колекторно-щіткового вузла генератора. Автоматична система регулювання кута нахилу лопатей дозволяє використовувати вітроустановку в широкому діапазоні вітрів (від 2,5 до 45 м/с). Базовий варіант ВЕУ-075, єдиний серед побутових вітроустановок в Україні, в серпні 2003 року успішно пройшов державні приймальні випробування, в тому числі за надійністю, енергетичними показниками, відповідає вимогам ССБП (система стандартів безпеки праці) щодо шуму, вібрації, інфра- та ультразвуку. Термін експлуатації – 20 років. Середнє вироблення електроенергії становить від 4000 Вт*год за добу і залежить від висоти щогли, а також від реального вітропотенціалу. Більш дешевим і простим є використання жорстко закріплених багатолопатевих генераторів як механічних систем виключно для підйому води.
Накопичена в акумуляторному блоці енергія від фотомодуля та/або вітроустановки за допомогою автоматичного блока перетворюється в електроенергію з параметрами мережі і надходить до споживачів.
Фахівці Департаменту SOLAR Kw та ПП "Аванте" бачать майбутнє розвитку ринку енергоносіїв в Україні саме в альтернативних джерелах енергії, до яких належать і сонячна, і вітрова енергетика.
З усієї різноманітності напрямків виділяємо ті, котрі користуються найбільшим попитом:
- сонячні та вітросонячні системи резервного електрозабезпечення невеликих фермерських господарств, приватних будівель, міні-готелів, санаторіїв, пансіонатів;
- автономні системи для віддалених від мережі об'єктів, таких як-от польові стани, відгінні пасовиська, електропастухи, системи мікрозрошення;
- системи для “зеленого” туризму.
На прикладі автономного енергозабезпечення потреб островів хотілось би показати неспростовні переваги вітро-сонячної системи, котрі вигідно вирізняють її з-поміж інших видів енергозабезпечення:
- модульний принцип нарощування потужності – адаптується під енергопотреби об’єкта та збільшується з кроком 1 кВт;
- можливість почергового вводу в експлуатацію встановлених електростанцій;
- простота та короткий строк монтажу – лише 1 тиждень;
- система не потребує ніякого обслуговування та доставки паливних енергоносіїв;
- екологічна чистота, безшумність та довговічність роботи;
- неспростовні переваги порівняно з іншими видами автономного енергопостачання, зокрема, в собівартості однієї кіловатгодини виробленої електроенергії.
Департамент СЕ SOLAR Kw та ПП "Аванте" виділяють такі основні фактори, котрі визначають бурхливий розвиток вітрової та сонячної енергетики в майбутньому:
- вартість традиційної електроенергії з кожним роком зростатиме;
- запаси невідновлюваних джерел енергії наближаються до тієї межі, коли стає економічно невигідним їх видобуток, збільшуються витрати на розробку нових родовищ корисних копалин енергоресурсів, з кожним роком збільшується співвідношення "кількість вугілля – людські життя, витрачені на видобування";
- при збільшенні енергоспоживання на душу населення при наявній структурі енергетики пропорційно збільшуються і шкідливі викиди в атмосферу, що призводить до кислотних дощів, зменшення врожайності земель, хвороб населення, загибелі лісів – виробників кисню;
- вартість компонентів вітро-сонячної системи щороку буде знижуватись залежно від масштабів їх застосування, що, передусім, стосується самих сонячних модулів.
Потенціал сонячної енергетики дуже великий, він перевищує нинішнє енергоспоживання нашої планети в чотирнадцять разів. Цивілізація на сучасному етапі розвитку повинна цим скористатися.
За матеріалами
Департаменту сонячної енергетики SOLAR Kw та ПП "Аванте"