Россия — государство со значительными пространствами, большая часть которых имеет касательно не великий удельный вес возобновляемых источников энергии в силу преобладания территорий с резко континентальным климатом. Он наделен низкими ветропотенциалами (скорость ветра 3-5 м/с) и инсоляцией (125-200 Вт/м2). В то же время территории превосходно подходят для комплексного использования более широкого спектра нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
Используя что-то новое и внедряя это в жизнь большинство «пионеров нового дела» сталкиваются с набором отрицательных факторов. Боязнь перемен и новшеств тормозит процесс развития, а именно технический прогресс. Путь развития человека современного связан с процессами преодоления и согласия, с новым незнакомым. К таким маркерам развития и относится, на данный момент, частное применение возобновляемых источников энергии на базе солнечных станций. Это применение связано с рисками потери вложенных частных средств.
Наблюдая проблемы глобального потребления ресурсов, приходится смотреть в частности. Среднестатистическая семья в России из 4 человек потребляет 250–300 кВт в месяц. Солнечные модули СЭС для домашнего использования дают в среднем 100 Вт с 1 кв. м в сутки ,в ясную погоду. Для того чтобы подпитать полностью частный дом с помощью солнечной энергии, нужно установить минимум 30 солнечных модулей, что обойдется 250000-300000 рублей , при условии нахождения ориентации кровли дома на южную сторону, а количество солнечных дней в месяц в среднем держаться от 18 до 20 (Рис.1), при этом срок окупаемости составит около 20-25 лет .
Рис.1 Карта солнечных дней Российской Федерации.
Солнечные панели в быту при данном методе, интересны в качестве резервного источника электрической энергии, в отдельных частях нашей страны. При этом оборудование необходимо правильно выбрать, чтобы мощности было в избытке для обеспечения собственных нужд. Главное преимущество это энергетическая безопасность дома. Это крайне важно для удаленных и редко населенных территорий.
Для условий Среднего Поволжья на территории Татарстана, как и большинства территорий России, обладающих относительно низкими характеристиками инсоляции, использование СЭ является дорогостоящим. При этом территория Южного Урала на примере Оренбургской области показывает значительно высокий эффект использования СЭ, данный фактор связан с высокими характеристиками инсоляции, которые показывают порог окупаемости вложенных средств (Рис.2). На примере двух близлежащих территорий можно наблюдать географический переход экономической точки безубыточности применения СЭС.
Рис.2 Суммарная (прямая и рассеянная) солнечная радиация на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/м 2.
Сравнительная гистограмма дневных сумм солнечной радиации на горизонтальную поверхность по месяцам для Оренбурга и Казани представлена на рис. 2,иллюстрирует наличие сравнительно небольших значений по суммам солнечной радиации для городов, находящихся в условиях низких среднемесячных температур и соответственно высоких значений ГСОП.
Однако проводимые исследования и эксперименты демонстрируют перспективу использования и существенный потенциал СЭ как для удаленных объектов, так и для объектов, находящихся в мегаполисе.
Выводы и рекомендации по использованию частных СЭС
1.Природно-климатический потенциал Среднего Поволжья территории Татарстана позволяет надежно осуществлять производство электрической энергии на ФЭП для минимальных бытовых нужд в течение года.
2.ФЭП в составе любой КС ВИЭ в летний период обеспечивают минимальные потребности в быту при наличии 300-500 Вт мощности на 1 квартиру (энергосберегающее освещение, микротелевизор, автоматика газового котла и мини-холодильник) и соответствующего аккумуляторного хозяйства.
3.В зимний период ФЭП в составе КС ВИЭ целесообразно применять только в аварийных ситуациях (при эл. емкости АКБ не менее 300-400 А^ч на 1 дом обеспечивается резерв питания автоматики газового котла до 1 суток).
Литература
- Besrukikh P.P. Renewable energy: strategy, resources, technology P.P. Bezrukikh, D.S. Strebkov. M.: VIESH, 2005.
- Aerkom.ru/netcat_files/userfiles/1/solar.pdf.
- I.V. Velkin Experimental studies of vacuum sol-water collector under conditions of negative temperatures.
- I.V. Velkin, V. Yu. Danilov//Alternative energy and eco-logic. 2012. № 11.
- Strebkov D. S. The role of solar energy in energy is future/D. S. Strebkov//Small energy. M, 2005.
