Solenergi i Rusland: teknologier og udsigter. Store solenergianlæg i Rusland

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

I mange år har menneskeheden været bekymret for at få billig energi fra alternative vedvarende ressourcer. Omdannelsen af luftmasser, havbølgernes tidevand, geotermiske farvande - alt dette ses som et ekstra uudtømmeligt potentiale i modsætning til fossile brændstoffer.

Den mest lovende vedvarende kilde er solenergi. Det har trods alt en kolossal ressource, bærer lys og varme og sætter alle vitale systemer i gang på vores planet. Det er derfor, mennesket har forudset enorme perspektiver for sig selv i dette. På trods af en række mangler i denne retning er solenergien i Rusland ved at tage fart.

Hvordan elektricitet er lavet af lys

Omdannelsen af sollys til elektrisk energi kaldes den fotoelektriske effekt. Det opstår, når et kraftigt lys falder på overfladen af en halvleder, og i dette tilfælde silicium.flyde. Under dens virkning frigøres elektroner, som er en strøm af ladede partikler kaldet elektricitet.

Solen genererer konstant en enorm mængde strålingsenergi. Hver kvadratmeter af dens overflade frigiver 63 MW til rummet. Selvfølgelig har ikke al denne energi det synlige spektrum, der er nødvendigt for at generere elektricitet.

Efter at have passeret afstanden mellem Solen og Jorden, mister lysstrømmen sin intensitet, og en kvadratmeter af vores planets overflade tager kun 0,9 kW. Men dette er ikke alle tab. De bedste fotovoltaiske celler kan konvertere 18 % af lysudbyttet.

Derfor vil PV-celler under de bedste omstændigheder producere 160 watt pr. kvadratmeter.

Hvem leder markedet for solenergi

I dag er Kina den ubestridte leder inden for behandling af solenergi. Dens andel er 60 % af den samlede elektricitet, som verdenssamfundet modtager på denne måde. USA er på andenpladsen. De genererer 10,4 pct. Indien indtager en hæderlig tredjeplads. Dens andel er 7,8 pct. Japan, Tyskland og Brasilien følger efter i faldende rækkefølge. Udviklingen af solenergi i Rusland tillader endnu ikke at blive en af lederne. Men betyder det, at det tempererede klima ikke giver mulighed for korrekt brug af ressourcen fra den mest magtfulde kilde?

Er der nok sol i Rusland

Rusland har et enormt potentiale ifølge Energy Strategy Institutesolenergi, hvilket er udtrykt i hvad der svarer til 2.300 milliarder tons konventionelt brændstof. Den økonomiske ressource er meget mindre - 12,5 millioner tons referencebrændstof. Men dette er mere end nok, da mængden af energi modtaget fra Solen på 3 dage vil være mere end al den elektricitet, der genereres på et år ved traditionelle metoder.

Mængden af solstråling svinger meget på grund af Ruslands geografiske placering. I varme egne er det 1400 kWh/m2, og i kolde egne er det 810 kWh/m2. Det afhænger også af årstiden. Den er højere i sommermånederne og omvendt om vinteren.

Udsigterne for solenergi er meget høje for nogle regioner.

Disse omfatter:

• Far Eastern District;
• vestlige og sydlige Sibirien;
• områder omkring Det Sorte Hav og Det Kaspiske Hav.

Ifølge operatøren af Unified Energy System er andelen af elektricitet produceret af solenergi i Rusland 0,03 % af det samlede antal.

I dag opererer over 10 solenergianlæg i Rusland, som producerer en samlet kapacitet på 72,5 MW.

Udvikling af solenergi i Rusland

Nu er der en aktiv overvejelse af projekter til opførelse af kraftværker på Krim-halvøens territorium. For at gøre den energiuafhængig er det nødvendigt at generere yderligere 2,5 milliarder kW. Det er planen delvist at dække dette behov ved hjælp af sol- og vindenergi, hvilket derudover vilgive 196 millioner kW. til det offentlige netværk.

I andre dele af Rusland, især i byen Narimanov, er det planlagt at bygge et solenergianlæg med en kapacitet på 25 millioner kWh/år. Fjernøsten er ikke langt bagefter. For at imødekomme energibehovet planlægges der bygget et solenergianlæg med en kapacitet på 40 MW i Republikken Sakha.

Yderligere 5 projekter vil blive implementeret efter 2018. Således er opførelsen af store solenergianlæg i Rusland ikke langt væk.

Autonom strømforsyning til et privat hus

Vestlige lande, såsom Tyskland, opfordrer til ombygningen af et privat hus til at levere elektricitet fra solpaneler. Desuden, hvis der dannes et overskud af en ressource, så købes de fra befolkningen. Således bliver de i dagtimerne solgt til elselskabet, og om natten, når der ikke er sol, bliver strømmen købt tilbage. I Rusland virker et sådant system ikke. Men hvis solpaneler producerer mere energi end nødvendigt, kan det opbevares i batterier.

Sådan beregnes antallet af solpaneler

For at kunne beregne antallet af solpaneler, der skal forsyne huset, skal du finde ud af, hvor mange kW der blev brugt i løbet af måneden. Derefter divideres det resulterende tal med 30. Dette vil være den gennemsnitlige værdi af den nødvendige mængde elektricitet pr. dag. For at have en strømreserve til opladning af batterier skal du tage en ekstra faktor på 1, 6. Derefter kan du begynde at vælge solpaneler.

Til drift af et autonomt strømforsyningssystem skal du foruden solpaneler mindst have en inverter, uden hvilken spændingen i hjemmenetværket kun vil være 12 eller 24 volt.

solpaneler

Fænomenet med at konvertere sollysets energi blev opdaget tilbage i det 19. århundrede. Selen blev brugt som en halvleder, der genererer elektricitet. Den havde en effektivitet på omkring 1 %. I løbet af denne tid er teknologien gået frem og moderne solpaneler til private hjem har en effektivitet på op til 35%. Ifølge deres design er de opdelt i 3 varianter:

1. Monokrystallinsk. Fotocellerne i disse paneler er lavet af en enkelt krystal. De har de højeste priser og effektivitet. Disse enheder kan genkendes på deres dybe blå farve.



2. Polykrystallinsk. Disse batterier er lavet af flere siliciumwafers, som har en dårligere effekt på at omdanne lys til elektricitet. Men de lavere omkostninger påvirkede deres brede distribution. Oftest installeres solpaneler til private huse af denne type.
3. Tyndfilm. Disse batterier er et halvlederpulver aflejret på et fleksibelt underlag. Derfor kan de monteres på enhver overflade. Ulempen er lav effektivitet.

Omkostningerne ved et solcellebatteri vil afhænge af, hvilket princip der blev anvendt ved fremstillingen.

Inverter

En solcelle består af mange fotovoltaiske moduler, der producerer en spænding på 0,6 volt. Minimumsindikatoren, som batteriet skal afgive, er 14volt, så elementerne til energiomsætning er forbundet i serie med hinanden. Denne spænding skal være nok til at oplade batterierne, hvori overskydende elektricitet afledes. Men hvordan gør man det muligt at bruge husholdningsapparater, fordi spændingen i hjemmenetværket er 220 volt?

En inverter bruges til disse formål. Dens opgave er at omdanne 12 volt til 220. Derudover bruger netværket vekselstrøm, mens solpaneler genererer jævnstrøm. Det er inverteren, der konverterer elektrisk energi på en sådan måde, at den giver de egenskaber, der svarer til hjemmenetværket.

Controller

Controlleren er hoveddistributionsenheden i et autonomt strømforsyningssystem. En inverter, batterier, et elektrisk kabel fra byens netværk er forbundet til den. Hvorfor gøres dette?

I dagtimerne, når solpanelerne producerer for meget elektricitet, styrer controlleren overskuddet til at oplade batterierne. Så, om aftenen og om natten, når der ikke er solenergi, sender denne enhed elektricitet fra batterierne til en inverter, der er tilsluttet husets netværk. Men der er tidspunkter, hvor strømmen i de såkaldte "reservoirer" bliver utilstrækkelig til at udføre nogen opgaver. Derefter beslutter controlleren at tage den nødvendige elektricitet fra bynettet. Således udøver han effektiv ledelse.

Batterier

Det største problem med solenergi er behovetbatteriforbrug. Disse elementer i kraftværket øger omkostningerne ved systemet betydeligt. Billige bilmuligheder er ikke egnede her på grund af deres hurtige fejl. Selv i en skånsom tilstand virker de ikke i mere end tre år. Intensivt arbejde forkorter deres levetid til et år. Hvis der er behov for energilagring, bør andre muligheder overvejes:

1. Lithiumjernfosfatbatterier (lifepo 4). Dette er den bedste mulighed, fordi den har en effektivitet på op til 98%. Det betyder, at han afgiver næsten lige så meget energi, som han modtager. Producenter lover en levetid på omkring 15 år, 3000 opladningscyklusser ved 80 % afladning og 5000 cyklusser ved 50 % afladning. Prisen på et sådant batteri med en kapacitet på 240 A/t er over 50 tusind rubler.
2. Bly-syre-traktionsbatterier. Sådanne batterier er installeret på elbiler, elektriske gaffeltrucks. De er i stand til at modstå dyb udledning. Levetiden er 10-12 år. Priserne for sådanne batterier starter ved 30 tusind rubler.
3. Nikkel-cadmium-batterier. Dette er en af de dyreste sorter. Omkostningerne ved et batteri med en kapacitet på 250 A / t starter fra 70 tusind rubler. Disse batterier er gode, fordi hvis producentens anbefalinger følges, holder de længe. Derudover, når kapaciteten falder over tid, kan den genoprettes med træningsudladnings-opladningscyklusser.

Batterier er forbrugsstoffer til solenergi. I Rusland er priserne for passende batterier stadig urimeligt høje og reducerer rentabiliteten ved at bruge en naturressource i høj grad. Du skal kun købe sådan en enhed fra pålidelige producenter.

Erfaring i private hjem

Hvor meget koster et solpanel, er der en økonomisk fordel ved at bruge dem?

Ifølge forskellige kilder er omkostningerne ved udstyr, der tilbydes af producenter til at generere elektricitet fra solen, i området 40-300 tusind rubler. til et mellemstort hjem. I dette sortiment er prisen på både færdiglavede sæt og individuelle varer.

Udstyret er designet til en levetid på 20 år eller mere. Batterier er en undtagelse.

Hvis vi tager omkostningerne ved betalinger for elektricitet, tilføjer prisen på opvarmning til det, så vil beløbet være mindst 50 tusind rubler om året. Dette er for det centrale Rusland. Således betaler et sæt, der koster 300 tusind rubler, og som er i stand til at levere fra 3 til 5 kW ved sin spidsværdi, sig selv inden for få år.

Hvis vi analyserer prisreduktionssatsen for sådanne produkter, er brugen af solpaneler berettiget.