Установка альтернативных источников энергии: Зарядиться от солнца – Коммерсантъ Санкт-Петербург

Как это применять: по оценкам Mocean Energy, если использовать хотя бы 1% всей доступной энергии волн в мире, можно обеспечить электричеством 50 млн зданий. Для сравнения: в России насчитывается около 14 млн жилых домов.

Энергия из ДНК

Оказалось, что органические молекулы тоже преобразуют солнечную энергию в электричество. В 2021 году немецкие ученые сумели синтезировать супрамолекулярную — то есть более сложную, чем обычная молекула — систему на основе ДНК.

Структура супрамолекулы (Фото: frontiersin.org)

Основа системы — фуллерен, «футбольный мяч» из 60 атомов углерода. К нему крепится краситель, который поглощает солнечный свет и отдает получившуюся энергию фуллерену. Но возникает проблема: если не упорядочить такие супрамолекулы, ток между ними будет протекать с трудом, а со временем и вовсе затухнет.

Ученые предложили такое решение: закрепили супрамолекулы на основе фуллеренов и красителя на спирали ДНК. Так движения электронов становятся упорядоченными, а электрический ток не затухает.

Как это применять: исследователи не обещают, что в скором времени на всех крышах появятся солнечные батареи из ДНК, но развивать это направление планируют. По их прогнозам, технология будет дешевле, прочнее и долговечнее, чем солнечные батареи на основе кремния.

Респираторы с солнечными батареями

Берлинский изобретатель Хайнц Кнупске превратил респиратор в устройство, генерирующее электроэнергию. По сути, это привычная для нас маска, на поверхности которой закреплена маленькая солнечная батарея.

Схематично респиратор с солнечной батареей выглядит так (Фото: photovoltaik.eu)

Как это применять: батарея вырабатывает энергию, которой хватает для подзарядки телефона или часов. В начале 2021 года в Китае уже наладили серийное производство «солнечных» масок и отправили первую партию в Европу.

Солнечные паруса

В 2019 году Планетарное общество развернуло парус LightSail 2 на одной из ракет от SpaceX, и он успешно прошел испытания.

Солнечный парус — почти то же самое, что и обычный парус на кораблях. Только в движение его приводит не ветер, а солнечная энергия — поток заряженных частиц, которые выделяет Солнце. Если поймать этот поток энергии, можно долгое время путешествовать в космосе по заданному маршруту, а топливо для этого не понадобится.

«Бесконечная» энергия из воздуха

В 2020 году ученые из Массачусетского университета создали Air-gen — генератор, который создает электричество с помощью натурального белка и влаги из воздуха.

Графическое изображение пленки из белковых нанопроводов, вырабатывающих электричество с помощью влаги из атмосферы (Фото: UMass Amherst / Yao and Lovley labs)

С помощью протеобактерий Geobacter ученые выращивают белок, который может проводить ток. Из него делают пленку толщиной менее 10 микрон — в несколько раз тоньше, чем человеческий волос — и помещают между двумя электродами. Белок забирает влагу из воздуха и за счет тонких пор создает ток между электродами.

Лучшие результаты Air-gen показывает при влажности в 45%, но справляется и в засушливых регионах вроде Сахары. Генератор не зависит от погодных условий и работает даже в помещении.

Как это применять: пока мощности Air-gen хватает только для питания мелкой электроники. В скором времени ученые разработают версию для мобильных телефонов и смарт-часов, чтобы те никогда не разряжались. А если у исследователей получится совместить Air-gen с краской для стен, в домах появится бесконечный источник электроэнергии.

Электричество из дерева

Если сжать древесину, а потом вернуть в исходное состояние, она вырабатывает электрическое напряжение — правда, очень низкое. Ученые из Швейцарии провели несколько экспериментов и в 2021 году сумели превратить древесину в мини-генератор.

Исследователи изменили химический состав древесины. Они поместили ее в смесь перекиси водорода и уксусной кислоты, растворили один из компонентов древесной коры — лигнин — и оставили только целлюлозу. В результате древесина превратилась в «губку», которая после сжатия самостоятельно возвращается в исходную форму. По словам ученых, такая губка генерирует электрическое напряжение в 85 раз выше, чем обычное дерево.

Так выглядит древесина после растворения лигнина (Фото: САУ Nano / Empa)

Как это применять: пока исследователи проводят испытания получившегося материала. Они уже выяснили, что энергии 30 деревянных брусков длиной 1,5 см хватит для питания ЖК-дисплея.

Жидкое топливо из солнечной энергии

Сейчас электричество получают с помощью сжигания органического топлива, например угля и природного газа. У этого способа есть две проблемы: органическое топливо вредит экологии и когда-нибудь закончится. Это заставляет ученых искать замену органике.

С 2001 года китайские ученые пытались преобразовать солнечную энергию в жидкое топливо. Спустя 20 лет у них это получилось.

Исследователям удалось получить жидкий продукт с минимумом примесей — содержание метанола в нем достигает 99,5%. Для этого потребовалось три шага:

• превратить свет, полученный с помощью солнечных батарей, в энергию;
• с помощью этого электричества разложить воду на водород и кислород;
• соединить водород и оксид углерода и получить метанол.

Чтобы получить нужное количество солнечного света, исследователи используют целые фермы солнечных батарей

Как это применять: в отличие от нефти и угля, это топливо сгорает чисто. Если у Китая получится сделать производство жидкого метанола массовым, углекислого газа в атмосфере станет намного меньше — на долю Китая приходится около 29% мировых выбросов.

Энергетические установки, электростанции на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии

Описание программы:

Магистерская программа: Энергетические установки, электростанции на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.

Уральский энергетический институт       13.04.02. Электроэнергетика и электротехника

  Подготовка по данной программе в УрФУ в сравнении с другими вузами страны характеризуется наличием расширенного перечня изучаемых и исследуемых нетрадиционных и возобновляемых источников энергии; международной сопоставимостью программ и дипломов в интересах экспорта образовательных услуг, предоставляемых университетом, и привлечения иностранных студентов.

Особенности  подготовки:

 -подготовка по профилю ведётся на базе кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» с богатыми традициями выпуска специалистов для атомной отрасли и инновационными разработками в области возобновляемой энергетики;

— наличием на кафедре комплекса установок возобновляемой энергетики и системы их компьютерного мониторинга;

— помимо  классических ВИЭ (ветро-, гидро-, солнечной энергии) углубленно изучаются биоэнергетические технологии, тепловые насосы, использование бытовых и промышленных отходов, производство спирто-бензиновых смесей, использование радиоизотопной продукции и топливных элементов.

Научная и методическая новизна обеспечивается использованием активных методов обучения и современных печатных и технических источников информации  (визуальных, аудиовизуальных, в том числе сети Интернет), обращением к актуальным процессам развития возобновляемой энергетики и энергосбережения.   Формируются практические умения и навыки применения информационных технологий в профессиональной деятельности. Изучаются компьютерные и информационные технологии, в том числе специализированные:

—         информационные технологии управления режимами электроэнергетических систем и систем энергосбережения;

—         информационно-измерительная техника;

—         оптимизация типов и состава оборудования электростанций и комплексов на базе возобновляемых источников энергии.

          Рассматриваются  методы оптимизации, статистические методов анализа данных, элементы теории случайных процессов, метод конечных разностей и метода конечных элементов, интегральные преобразований и спектральный анализ данных. Анализируются факторы, стимулирующие использование возобновляемых источников энергии в снижении экологической нагрузки Свердловской области. Перспективные технологии энергетического использования местных топлив. Современное состояние и проблемы энергоэффективности и энергосбережения. Нормативно правовые решения по развитию возобновляемой энергетики в странах мира и Российской Федерации.

         Рассматриваются особенности задач проектирования основных видов энергоустановок нетрадиционной и возобновляемой энергетики. Приводятся общие сведения о методах оценки валового, технического и экономического потенциала для использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Выполняется практическая работа на установках возобновляемой энергетики кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» с использованием автоматической системы мониторинга.

          Изучаются строительные и технологические особенности установок на базе возобновляемой энергетики. Основы проектирования конструкторской, технологической, а также проектной документации на строительство, монтаж и наладку энергоустановок. Методы расчета энергетических сооружений, вспомогательного оборудования и технологических схем. Изучаются технологические особенности и состав оборудования ветроэнергетических установок, малых ГЭС, солнечных коллекторов, солнечных фотоэлектрических станций, тепловых насосов, геотермальных тепловых станций. Магистранты приобретают опыт монтажа, наладки, испытаний и сдачи в эксплуатацию энергетических объектов возобновляемой энергетики.

          Модули по выбору студента:         

Специальные вопросы систем энергосбережения и возобновляемой энергетики.

Оптимизация и менеджмент энергетических установок систем возобновляемой энергетики.                  

        Специальные вопросы ресурсосберегающих систем.              

Эксплуатация энергетических установок, электростанций и комплексов на базе возобновляемой энергетики.               

Практики, в том числе научно-исследовательская работа.  

                  Государственная итоговая аттестация     Государственная итоговая аттестация состоит из двух мероприятий: государственный экзамен по направлению и выпускная квалификационная работа в виде защиты магистерской диссертации. После сдачи государственного экзамена по направлению и успешной защиты магистерской диссертации, магистранту присваивается квалификация (степень) «магистр» и выдается диплом установленного образца.

           Возможности работы выпускников.

Научно- исследовательские и пректно-технологические организации;

Государственные и муниципальные структуры управления энергообеспечением;

Действующие объекты энергетики Свердловской области, других регионов РФ и зарубежных стран.

Реализация целей в области устойчивой энергетики в Бангладеш

Площадь Бангладеш составляет 147 570 км², численность населения — 159 млн человек. В последние годы страна переживает стремительный подъем: средний темп прироста ВВП составляет 6 процентов. Экономический расцвет, стремительная урбанизация, расширение производства и развитие подстегнули в стране спрос на электроэнергию. Очевидно, что электричество — основное средство снижения уровня нищеты и улучшения социально-экономических условий жизни населения Бангладеш. Цель правительства страны — к 2021 году обеспечить доступ к электроэнергии для всех. Для реализации этой цели правительство уделяет приоритетное внимание энергетическому сектору и подготовило кратко-, средне- и долгосрочные планы выработки электроэнергии с использованием газа, угля, двухтопливных вариантов, атомной энергетики и возобновляемых ресурсов. Возобновляемые источники энергии будут играть жизненно важную роль в удовлетворении спроса на электроэнергию, в особенности в районах, не подключенных к центральным сетям. Правительство поставило задачу получать 5 процентов общего объема электроэнергии из возобновляемых источников к 2015 году и 10 процентов — к 2020 году. Для достижения этой цели правительство реализует ряд программ в области возобновляемых источников энергии.

Текущая ситуация в сфере энергоснабжения

Благодаря неустанным усилиям правительства за последнее время в энергетическом секторе удалось добиться существенных успехов. Правительству удалось уменьшить разрыв между спросом на электроэнергию и ее предложением. Объем выработки электроэнергии (включая собственные нужды предприятий) вырос с 4942 мегаватт (МВт) в 2009 году до 13 883 МВт в 2015 году. На сегодняшний день электросетями охвачены 74 процента населения, а выработка электроэнергии на душу населения достигла 371 кВт·ч. В таблице ниже приведены основные цифры, характеризующие энергетический сектор.

Долгосрочное планирование в секторе энергетики

Правительство поставило долгосрочную цель в области выработки электроэнергии с использованием следующих стратегий:

• диверсификация топливной структуры;
• создание отечественных видов первичного топлива;
• участие в частных и совместных предприятиях;
• повышение энергоэффективности;
• использование альтернативных источников энергии;
• использование угля как основного источника энергии;
• трансграничная торговля электроэнергией;
• использование атомной энергии;
• снижение углеродных выбросов;
• создание эффективной и рациональной инфраструктуры;
• межотраслевое сотрудничество.

В рамках этой стратегии в 2010 году был составлен План комплексного развития энергосистем (PSMP), который сейчас подвергается пересмотру. Он предусматривает следующие цели:

Повышение роли возобновляемых источников энергии

а) Стратегии

Принимая во внимание энергетическую безопасность страны в будущем, правительство придает большое значение возобновляемым источникам энергии. Для облегчения процесса внедрения в стране технологий, использующих возобновляемые источники энергии, в 2008 году правительство утвердило Стратегию в области возобновляемых источников энергии. Ее целью является использование и распространение потенциала возобновляемых источников энергии, а также создание благоприятных условий, поощрение и поддержка государственных и частных инвестиций. Помимо Стратегии в области возобновляемых источников энергии, распространению возобновляемых источников энергии в Бангладеш способствуют и другие законы, стратегии и нормы.

б) Институциональная основа развития возобновляемых источников энергии (создание Управления по развитию устойчивой энергетики и возобновляемых источников энергии)

Закон о создании Управления по развитию устойчивой энергетики и возобновляемых источников энергии (SREDA) был принят в декабре 2012 года. Задачами SREDA являются поддержка, развитие и координация национальных программ в области возобновляемых источников энергии и энергоэффективности. SREDA подготовит кратко-, средне- и долгосрочные планы по достижению целей, поставленных правительством в его стратегии. Оно будет заниматься мониторингом всех программ и работ в сфере возобновляемых источников энергии, осуществляемых государственными и частными структурами. SREDA будет внедрять инновационные механизмы финансирования и стимулирования проектов в сфере возобновляемых источников энергии.

Возобновляемые источники энергии в Бангладеш

У возобновляемых источников энергии, особенно солнечной, в Бангладеш большие перспективы. Но в ближайшем будущем возобновляемые источники энергии будут оставаться дополнением к традиционной энергетике. Однако возобновляемые источники энергии будут играть важную роль в охвате потребителей, не имеющих доступа к национальным сетям или проживающих в районах, где прокладка сетей откладывается. Ниже перечислены основные возобновляемые источники энергии в Бангладеш.

Солнечная энергия

В Бангладеш, расположенной между 20^°30’ и 26^°45’ северной широты, количество солнечной радиации составляет в среднем 5 кВт·ч/м² на протяжении более чем 300 дней в году. В течение дня солнце в Бангладеш светит 7—10 часов. Это изобилие солнечной энергии создает огромный потенциал в различных сферах; его использование поможет снизить потребление энергии, выработанной с применением традиционных ископаемых видов топлива, и обеспечит экологически чистую окружающую среду для будущих поколений.

Энергия ветра

Бангладеш имеет 700-километровую береговую линию, а в Бенгальском заливе расположено множество островов. Сильные южные и юго-западные муссонные ветры, дующие со стороны Индийского океана, могут быть использованы для выработки электроэнергии на ветроэлектростанциях. Сегодня в стране осуществляется несколько программ оценки ветровых ресурсов. Однако прогресс в области ветроэнергетики в Бангладеш невелик.

Биомасса

Выработка электроэнергии с использованием биомассы перспективна как для сельских, так и для городских районов. Помимо коровьего навоза, популярными видами биомассы для выработки энергии являются древесина, отходы лесной промышленности, муниципальные твердые отходы и птичий помет.

Малые и сверхмалые гидропроекты

За исключением нескольких возвышенностей в Читтагонгском горном районе Бангладеш имеет равнинный рельеф. Перепады высот недостаточно велики для гидроэнергетики; единственная ГЭС мощностью 230 МВт находится в Каптае (Читтагонгский горный район). Лишь в этом районе можно рассматривать строительство небольших гидроэлектростанций.

Прогресс в сфере возобновляемых источников энергии

За последние несколько лет в сфере возобновляемых источников энергии отмечается значительный прогресс. В настоящее время из возобновляемых источников получают около 404 МВт электроэнергии. Успешным оказалось внедрение в Бангладеш домашних солнечных энергосистем (ДСЭ). Они широко распространены в сельских районах, особенно там, где нет доступа к магистральным сетям. В таблице внизу показаны достижения в сфере возобновляемых источников энергии в Бангладеш к настоящему моменту.

Программа развития возобновляемых источников энергии

Целевые показатели выработки электроэнергии из возобновляемых источников энергии

В соответствии с правительственной Стратегией в области возобновляемых источников энергии существует утвержденный ранее план по созданию не менее 800 МВт генерации из возобновляемых источников к 2015 году. Ниже приведены ожидаемые объемы выработки электроэнергии из возобновляемых источников в рамках государственных и частных инициатив.

Программа установки домашних солнечных энергосистем (ДСЭ)

Компания Infrastructure Development Company Limited (IDCOL) пропагандирует и распространяет в отдаленных сельских районах домашние солнечные энергосистемы (ДСЭ) при помощи Программы солнечной энергетики, финансовую поддержку которой оказывают Всемирный банк, Глобальный экологический фонд (ГЭФ), Банк развития KfW, Германское общество по международному сотрудничеству (GIZ), Азиатский банк развития и Исламский банк развития. IDCOL начала эту программу в январе 2003 года и к июлю 2015 года успешно профинансировала установку более 3,5 млн ДСЭ, вырабатывающих в целом около 150 МВт электроэнергии. Задачей IDCOL является профинансировать установку 6 млн ДСЭ к концу 2016 года.

Программа установки солнечных панелей на крышах государственных и общественных учреждений

Чтобы удовлетворить растущий спрос на электроэнергию, государственные и общественные учреждения начали устанавливать на крышах солнечные панели, выдерживающие нагрузку от систем освещения и вентиляции. На сегодняшних день мощность установленных на крышах солнечных панелей составляет 3 МВт.

Ирригационные системы на солнечной энергии

Бангладеш — в основном аграрная страна, где орошаемые поля занимают 7,56 млн га. Во время сухого сезона, который продолжается с января по апрель, для ирригации необходимо большое количество воды. Для этого используются примерно 1,42 млн дизельных ирригационных насосов, которым требуется около 1 млн метрических тонн импортного дизельного топлива в год. С другой стороны, для работы 0,33 млн электрических ирригационных насосов необходимо около 1700 МВт электроэнергии. В этом контексте применение ирригационных насосов, работающих на солнечной энергии, имеет огромный потенциал. Правительство предложило программу замены 18,7 тыс. дизельных ирригационных насосов солнечными. В рамках этой программы будет выработано около 150 МВт электроэнергии.

Сетевые солнечные электростанции

Электроэнергия, вырабатываемая в малых солнечных сетях, слишком дорога для сельских жителей, если установкой этих сетей занимаются частные компании. Поэтому правительство приступило к реализации других проектов сетевых солнечных электростанций суммарной мощностью 793 МВт. Этими проектами будут заниматься государственные коммунальные службы или частные компании. Сейчас эти программы находятся на разных этапах реализации.

Биомасса

Большинство населения в Бангладеш использует биомассу для отопления и приготовления пищи. Около 90 процентов энергии, необходимой домохозяйствам для приготовления пищи, получают из биомассы. По подсчетам, в Бангладеш 30 млн домохозяйств, большинство из которых находится в сельской местности. Немногие знают, что токсичный дым, выделяющийся при приготовлении пищи на огне, может представлять собой серьезный риск для здоровья, в особенности женщин и маленьких детей. Подсчитано, что более 24 млн сельских и почти 6 млн городских жителей Бангладеш страдают в своих домохозяйствах от загрязнения воздуха, связанного с использованием твердого топлива. Загрязняющие вещества, высвобождающиеся при сжигании биомассы, также усугубляют проблему изменения климата.

В основном в домохозяйствах Бангладеш для приготовления пищи используются традиционные печи. Эти печи имеют низкий КПД, обусловленный значительными теплопотерями, и дают дым с большим содержанием сажи. Усовершенствованные печи (УП) — это традиционные печи, модифицированные для улучшенной теплоэффективности и уменьшения выбросов загрязняющих веществ. Институт топливных исследований и развития (IFRD) при Совете по научным и промышленным исследованиям Бангладеш (BCSIR) с 1973 года реализует различные пилотные проекты, касающиеся биомассы и УП.

Правительство с помощью организаций-доноров разработало программу популяризации УП в сельских районах. План действий был запущен в национальном масштабе в 2013 году. В этой сфере работают и другие организации-доноры, использующие другие механизмы финансирования: GIZ, Нидерландская организация развития (SNV), инициатива ЮСАИД «Активизация развития экологически чистой энергетики в Бангладеш» (CCEB) и Глобальное объединение за экологически чистые кухонные плиты. На сегодняшний день в стране используются 500 тыс. УП; правительство планирует установить 30 млн УП к 2020 году.

Программа картирования ветровых ресурсов

Бангладеш располагает потенциалом выработки ветровой электроэнергии на побережье и островах. Правительство составило план по выработке электричества с использованием энергии ветра при участии государственных и частных инициатив. Однако частные инвесторы не будут ощущать себя уверенно без надежных данных о ветровой энергии, на основе которых можно будет с гарантией привлечь финансирование. Именно поэтому правительством были начаты проекты картирования ветровых ресурсов.

Заключение

Правительство принимает меры для решения проблем в энергетическом секторе. Мы твердо уверены, что сможем удовлетворить свой спрос на электроэнергию с использованием устойчивых методов. Тем не менее в конечном итоге для успешного достижения объявленной правительством цели «Электричество для всех к 2021 году» крайне необходимо деятельное участие на национальном уровне всех заинтересованных сторон, включая регулирующие органы, а также партнеров в области развития. И все же даже при максимальных усилиях правительства всю территорию Бангладеш не удастся подключить к национальным энергосетям. Не присоединенными к ним останутся примерно 10 процентов отдаленных районов. Для достижения целей в области устойчивой энергетики Бангладеш придется положиться на возобновляемые источники энергии. 

Альтернативная энергия для полного обеспечения частного дома

Взаимодействие систем

Альтернативные источники электроэнергии для дома имеют некоторые особенности работы. Например, когда светит солнце или дует ветер, соответствующие контроллеры заряжают аккумуляторы до напряжения 56 В. Если аккумуляторы уже заряжены, но выработка энергии продолжается (то есть еще светит солнце или дует ветер), то контроллеры отправляют вырабатываемую электроэнергию напрямую на ТЭНы, встроенные в буферную емкость, до разрядки аккумуляторов до 54В.

При разрядке аккумуляторов ниже 54 В вся вырабатываемая электроэнергия снова автоматически начинает подаваться на аккумуляторы для их зарядки. При достижении напряжения в них 56 В цикл повторяется.

Когда светит солнце (преимущественно в теплый период года) система солнечных коллекторов преобразует солнечную энергию в тепловую. Вырабатываемая тепловая энергия нагревает бойлер. Если температура воды в бойлере достигла 60°С, а тепловая энергия еще вырабатывается, то контролер солнечной системы перенаправляет подачу вырабатываемого тепла с бойлера на теплообменник буферной ёмкости, нагревая ее.

Пиролизный котел обеспечивает подогрев воды для радиаторного отопления и теплого пола. Также он нагревает воду в бойлере, если тепла, вырабатываемого солнечными коллекторами, не достаточно.

Таким образом любой избыток выработанной энергии будет аккумулироваться в том или ином виде, что в конечном счёте ускоряет окупаемость проекта, а сама система будет защищена от преждевременного износа (особенно это касается аккумуляторных батарей).

Мощность этих ТЭНов 4 кВт выбрана исходя из того что солнце и ветер совместно могут дать не более 4 кВт электоэнергии в час. Таким образом, ТЭНы нагревают воду в буферной емкости, которая, обладая большой теплоемкостью, может вместить большое количество теплоты и обеспечить непрерывное использование вырабатываемой энергии и максимальную эффективность установленного оборудования для производства электрической энергии.

Накопленная в буферной емкости теплота используется для производства горячей воды и поддержки системы комфортного теплого пола.

Все системы, потребляющие электроэнергию (система освещения, система кондиционирования и бытовые приборы в доме), берут ее из аккумуляторов, разряжая их. Напряжение 220 В на входе в дом обеспечивается инвертором.

Лучшие специалисты по установке альтернативных источников энергии Санкт-Петербурга с отзывами и фото

Автомаляр

Автомеханик

Автослесарь

Автоэлектрик

Архитектор

Бетонщик

Бурильщик

Возведение стен и перегородок

Газовщик

Геодезические работы

Демонтаж сооружений и конструкций

Изготовление и монтаж металлоконструкций

Изготовление рекламы

Изоляционные работы

Инженер авторского надзора

Инженер охранной сигнализации

Инженер по водоснабжению и водоотведению

Инженер по содержанию и ремонту дорог

Инженер по техническому надзору

Инженер ПТО

Каменщик

Маляр

Маляр-штукатур

Манипуляторщик

Мастер кузовного ремонта

Мастер на час

Мастер по ремонту автомобильной электроники

Мастер по ремонту аудиотехники

Мастер по ремонту бытовой техники

Мастер по ремонту велосипедов

Мастер по ремонту мототехники

Мастер по ремонту музыкальных инструментов

Мастер по ремонту оргтехники

Мастер по ремонту промышленного оборудования

Мастер по ремонту строительной и садовой техники

Мастер по ремонту сумок и чемоданов

Мастер по ремонту телевизоров

Мастер по ремонту телефонов и планшетов

Мастер по ремонту торгового оборудования

Мастер по ремонту фото- и видеотехники

Мастер по ремонту электрооборудования

Мастер по ремонту электротранспорта

Мастер по укладке полов

Мелкий бытовой ремонт

Металлообработчик

Механик автосервиса

Монтаж вентиляции и кондиционеров

Монтаж ворот

Монтаж кабелей

Монтаж канализации

Монтаж окон

Монтаж систем отопления и водоснабжения

Монтаж слаботочных систем

Монтажник «умного дома»

Монтажник ворот и рольставней

Монтажник окон

Монтажник потолков

Монтажник систем вентиляции

Монтажник слаботочных систем

Наружное освещение

Настройка и ремонт телефонов и планшетов

Облицовщик-плиточник

Обшивка стен

Оклейка обоями

Остекление балконов и лоджий

Отделочник

Печник

Плиточник

Плотники

Подключение и ремонт бытовой техники

Проектировщик

Прораб

Рабочий автосервиса

Резчик

Ремонт ванной и туалета

Ремонт квартир и коттеджей

Ремонт кухни

Ремонт офисов

Реставратор

Реставрация ванн

Сантехник

Сборщик мебели

Сварщик

Сварщики

Слесари

Слесарь

Специалист по демонтажным работам

Стекольщик

Столяр

Столяры

Строитель

Строительно-технический эксперт

Строительство бань и саун

Строительство бассейнов, водоёмов и фонтанов

Строительство домов

Строительство заборов

Строительство и ремонт дорог

Токари

Тонировщик

Установка альтернативных источников энергии

Установка ворот

Установка дверей

Установка и замена замков

Установка лестниц

Шиномонтажник

Эвакуаторщик

Электрик

Электромонтажник

Электротехника

Закон накопления энергии — Владельцы домашних «зеленых» электростанций стали полноценными участниками энергорынка

Владельцы домашних «зеленых» электростанций стали полноценными участниками энергорынка

Владельцы небольших солнечных и ветряных генераторов смогут продавать излишки электричества гарантирующим поставщикам. Такие поправки в Федеральный закон «Об электроэнергетике» приняла на днях Госдума РФ. Документа давно ждали и производители возобновляемых источников энергии (ВИЭ), и потребители. Насколько востребована возобновляемая энергетика в регионах СЗФО, как изменится рынок благодаря реформе, выясняла корреспондент «Российской газеты».

Не более 15 киловатт

Чаще всего объекты микрогенерации в РФ представлены солнечными батареями, расположенными на крышах зданий, реже — ветряками, требующими отдельной площадки для установки. Даже в регионах с одним из самых низких уровней инсоляции в стране, таких как Калининградская область, грамотно подобранный солнечный модуль способен производить в год больше киловатт в час, чем потребляет частный дом.

Однако процесс этот неравномерен: в летние и весенние месяцы энергии чрезмерно много, а зимой солнца не хватает. С реализацией излишков у владельцев домашних подстанций возникали проблемы. Ведь официально передавать в энергосистему электричество и получать за него деньги раньше могли только юридические лица, имеющие специальную лицензию.

Житель Калининграда Сергей Рыжиков, установивший солнечную электростанцию на крыше своего частного дома несколько лет назад, вначале копил энергию с помощью аккумуляторов. Но их емкости не хватало, чтобы принять излишки в течение одного солнечного дня. О том, чтобы запастись солнцем на зиму, говорить не приходилось.

Сергей решил передавать неиспользованную энергию в городскую сеть и при необходимости забирать обратно. В калининградской энергосетевой компании инициативу поддержали, но предупредили, что реализовать ее на практике будет непросто. Ведь ранее в России таких прецедентов не было. На выработку технических условий ушло пять месяцев. Плана сэкономить или заработать калининградец не ставил, его прельщала сама идея жить на солнечной энергии.

Недавние поправки в ФЗ «Об электроэнергетике» позволят владельцам частных альтернативных электростанций решать проблемы энергетических излишков, не тратя месяцы на переговоры с сетевиками. Более того, ВИЭ не только сведут к нулю платежи за электричество, но и начнут приносить домохозяйствам деньги. Документ наделяет любого жителя частного дома, у которого установлен объект микрогенерации, правом продавать гарантирующему поставщику неиспользованную энергию по средневзвешенной цене оптового рынка.

Электростанция может быть как исключительно «зеленой», так и комбинированной, то есть сочетающей традиционные источники энергии и ВИЭ. Главное требование — мощность не должна превышать15 киловатт. Порядок присоединения таких объектов к общей сети будет упрощенным, отмечают в Госдуме РФ.

- Закон поспособствует развитию экологически чистых, приближенных к потребителю технологий энергообеспечения, в первую очередь — в труднодоступных, удаленных и изолированных районах, — комментирует ситуацию председатель комитета по энергетике Госдумы РФ Павел Завальный. — Он позволит предотвратить перебои с электричеством, сгладить пики потребления и сократить затраты потребителей.

Окупится за несколько лет

По оценкам российской Ассоциации предприятий солнечной энергетики, число крышных солнечных электростанций в РФ достигает нескольких десятков тысяч, а их суммарная мощность — нескольких десятков мегаватт.

Только в текущем году отечественные компании реализовали на розничном рынке солнечные модули общей мощностью пять мегаватт. По сравнению с позапрошлым годом рынок подрос примерно на пять процентов — даже при отсутствии у потребителей возможности продавать излишки энергии.

Закон поспособствует развитию экологически чистых технологий энергообеспечения в отдаленных районах

- Рост идет в основном за счет сегмента b2b, — делится информацией директор Ассоциации предприятий солнечной энергетики Антон Усачев. — Это небольшие деревообрабатывающие предприятия, представители индустрии гостеприимства, охотничьи хозяйства. А также некрупные производители различных гаджетов, работающих на солнечной энергии. Отрадно, что новые правила игры распространяются наравне с гражданами и на таких предпринимателей.

Крупнейшая в России интегрированная компания в области солнечной энергетики проанализировала, в каких российских регионах крышные модули пользовались в текущем году наибольшим спросом. В группу лидеров попали только два субъекта СЗФО — Санкт-Петербург и Ленинградская область. В общей сложности на них пришлось чуть более пяти процентов розничных продаж компании.

Петербургская агломерация действительно обгоняет остальную территорию Северо-Запада по уровню инсоляции: показатель составляет здесь от трех с половиной до четырех киловатт в час на квадратный метр поверхности в сутки. Кроме того, спрос на ВИЭ подогревают такие факторы, как стоимость технического присоединения к энергетическим сетям и покупательная способность населения.

Однако благодаря новому закону перспективными рынками сбыта могут стать и другие субъекты СЗФО. В Калининградской области, где уровень инсоляции не превышает трех киловатт в час на квадратный метр поверхности в сутки, крышные установки для частных домов раньше окупались за 10-15 лет. Возможность продавать летние и весенние излишки энергии значительно сократит этот срок.

- Нововведения заработают, когда будут приняты упрощенный порядок присоединения объектов микрогенерации к электросетям и порядок продажи излишков энергии, — продолжает Антон Усачев. — Игроки рынка ВИЭ очень надеются, что законодательный процесс не затянется. Кроме того, важно, чтобы эти подзаконные акты предусматривали сальдирование «зеленой» энергии внутри месяца, а не по итогам суток или часа.

Деньги из ветра

Импульс к развитию российский рынок ВИЭ получил благодаря механизму договоров на поставку мощности (ДПМ), заработавшему в 2013 году. Государство в рамках программы ДПМ гарантировало доходность проектов по строительству солнечных, ветряных и гидроэлектростанций.

Инвесторы могут вернуть свои затраты в течение 15 лет за счет повышенных платежей энергорынка. Суммарная мощность масштабных сетевых объектов генерации, уже введенных в эксплуатацию, превысила тысячу мегаватт.

Крупные солнечные электростанции в регионах СЗФО не появились и в ближайшие годы не появятся. Зато инвесторы запустили несколько проектов, связанных с энергией воды, в Карелии. А в Мурманской области в сентябре этого года начались работы по строительству Кольской ветроэлектростанции мощностью более 200 мегаватт. Инвестор — «дочка» международной энергетической группы с головным офисом в Италии, инвестирует в проект 273 миллиона евро.

- Этот ветропарк является первым крупным объектом возобновляемой энергетики, расположенным за полярным кругом, — подчеркивает глава европейскогл подразделения международной энергетической компании Симоне Мори. — Он поможет диверсифицировать энергетический профиль Мурманской области, используя обилие ее ветровых ресурсов.

Последний конкурсный отбор завершился летом текущего года. А осенью 2019-го федеральный центр принял знаковое решение о продолжении программы стимулирования ВИЭ до 2035 года. Сейчас обсуждаются новые критерии отбора проектов, новые механизмы развития рынка. Как считают некоторые эксперты, необходимо усилить меры государственной поддержки, не делая ставки исключительно на повышенные платежи энергорынка.

Альтернативная энергия | WBDG — Руководство по проектированию всего здания

Введение

Хотя большая часть энергии, используемой в Соединенных Штатах, по-прежнему производится из ископаемого топлива (см., Например, EIA), также наблюдается огромный рост технологий альтернативных и возобновляемых источников энергии. В этом контексте альтернативная энергия относится к энергии, полученной не из традиционных источников ископаемого топлива (уголь, природный газ, нефть) с помощью традиционных процессов. Возобновляемые источники энергии — это разновидность альтернативной энергии; Согласно Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), «возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра и солнца, постоянно пополняются и никогда не закончатся.«

Как рынок, так и регулирующие силы способствуют более широкому внедрению возобновляемых источников энергии. Например, Закон об энергетической политике 2005 г. (EPACT) призывает федеральные агентства получать не менее 7,5% своей электроэнергии из возобновляемых источников. Чтобы стимулировать развитие новых проектов в области возобновляемых источников энергии, Указ 13693 требует от федеральных агентств изучить возможность производства возобновляемой энергии на своих объектах. Многие штаты по всей стране внедрили стандартов портфеля возобновляемых источников энергии (RPS) , требующих минимальной доли возобновляемой энергии во всей продаваемой электроэнергии.База данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE) содержит информацию о некоторых из этих RPS.

В сочетании с нормативными требованиями к возобновляемым источникам энергии стоимость ископаемого топлива остается довольно высокой, а стоимость некоторых технологий использования возобновляемых и альтернативных источников энергии снижается. Эта статья посвящена нескольким таким источникам энергии, уделяя основное внимание производству электроэнергии. Практическое использование этих систем зависит от конкретной технологии, области применения, местоположения, стоимости энергии и других факторов.Хотя многие технологии становятся более рентабельными, альтернативное производство энергии не заменяет надежных стратегий повышения энергоэффективности. Внедрение в первую очередь стратегий повышения эффективности по-прежнему является лучшим подходом к достижению большинства целей в области энергетики.

Описание

Ветер

На протяжении веков люди использовали энергию ветра — исторически она использовалась в качестве механической энергии для измельчения или перекачивания воды. Ветряные водяные насосы по-прежнему используются в отдаленных районах США.S., но использование ветра для выработки электроэнергии стало гораздо более распространенным явлением. В современных ветряных турбинах кинетическая энергия ветра преобразуется во вращательную энергию, а затем в электрическую. Затем это электричество кондиционируется и, в большинстве случаев, направляется в коммунальную сеть.

В некоторых частях страны ветровая энергия стала конкурентоспособной по стоимости по сравнению с традиционными источниками производства электроэнергии. Растет число доступных ветрогенераторов мощностью от нескольких сотен ватт (для питания небольших автономных домов, парусных лодок и т. Д.) до нескольких мегаватт (для генерации в масштабе коммунальных услуг). Физические размеры этих генераторов имеют аналогичный диапазон диаметров от 3–4 футов до 300–400 футов.

Ветряные генераторы, безусловно, наиболее эффективны в районах с постоянным сильным ветром. Деревья, здания и рельеф могут значительно замедлить ветры. В Соединенных Штатах лучшие ветровые ресурсы обычно находятся у побережья (от берега) или на равнинах. Министерство энергетики, NREL и другие разработали карты ветровых ресурсов страны, а некоторые штаты разработали более подробные карты.

Правильное расположение ветряных турбин имеет решающее значение. Поскольку скорость ветра на малых расстояниях может сильно варьироваться, передовой опыт часто требует мониторинга ветровых ресурсов на участке (или нескольких потенциальных участках) в течение года или более. В случае генераторов меньшего размера (несколько киловатт) турбины обычно следует устанавливать на 30–50 футов выше следующего по высоте объекта в радиусе 500 футов (деревья, здания и т. Д.). Генераторы большего размера расположены на высоте 100 футов или более от земли, где скорость ветра выше и менее турбулентна.

Поскольку большая часть электроэнергии используется в зданиях, многие люди пытались установить ветряные турбины на крышах зданий. Часто это неэффективная стратегия из-за веса, вибрации, крутящего момента и шума генераторов. Чтобы получить доступ к более высоким скоростям ветра, генераторы следует размещать намного выше близлежащих зданий. Однако есть некоторые ветрогенераторы, специально разработанные для установки на зданиях. Они, как правило, небольшие (обычно 2000 Вт или меньше) и по-прежнему подвержены ограничениям по скорости ветра и турбулентности.

Ветряные турбины, установленные на многоквартирном доме в Бронксе, Нью-Йорк
Фотография предоставлена ​​Steven Winter Associates, Inc.

Ветряная турбина в школе Массачусетса
Фото предоставлено: Northern Power Systems

В то время как небольшие, устанавливаемые в зданиях турбины могут быть привлекательными для проектировщиков, более крупные турбины (расположенные намного выше зданий и других препятствий) намного более эффективны в отношении выработки электроэнергии.

Биомасса

Биомасса Выработка энергии обычно относится к сжиганию растительного материала в турбинах, которые, в свою очередь, вырабатывают электричество.Термин биотопливо обычно относится к топливу, полученному из растительного материала (биомассы), которое может использоваться вместо обычных ископаемых видов топлива.

Эффективная дровяная печь в новом доме
Фото предоставлено Steven Winter Associates, Inc.

Древнейшим способом использования энергии биомассы является сжигание древесины для сохранения тепла. Это все еще довольно распространено в домах сегодня, и есть также более совершенные системы котлов, которые сжигают дрова для нагрева воды для использования в домах или больших зданиях.Некоторые из этих устройств предназначены для сжигания древесных гранул , а не более крупных кусков древесины. Древесные пеллеты — это небольшие (менее одного дюйма) куски переработанной биомассы из различных источников (древесная щепа, опилки, отходы деревообработки и т. Д.). Пеллеты, сжигающие пеллеты, обычно имеют бункеры, которые подают топливо в топку при контролируемой температуре. скорость — благодаря чему сжигание пеллет легче контролировать, чем некоторые другие типы устройств, работающих на биомассе. Более подробную информацию об этой и других технологиях сжигания древесины для зданий можно получить на сайте ENERGY.Страницы GOV Energy Saver.

В более крупных масштабах многие лесные и сельскохозяйственные предприятия сжигают древесину и сельскохозяйственные отходы для получения полезного тепла — тепло можно использовать напрямую или использовать для питания турбин для выработки электроэнергии. Когда топливо из биомассы стоит недорого, особенно когда это отходы, такое производство энергии может быть очень рентабельным.

Как и при сжигании ископаемого топлива, при сжигании биомассы выделяется углекислый газ и другие загрязнители. Поскольку углерод в биомассе совсем недавно абсорбировался из атмосферы, при устойчивом управлении ресурсами биомассы чистые выбросы диоксида углерода могут быть небольшими.Однако этот замкнутый углеродный цикл не обязательно включает энергию, необходимую для выращивания, сбора и обработки биомассы. Помимо загрязняющих веществ, противники образования биомассы ссылаются на потенциальное воздействие на сельское или лесное хозяйство региона. С ростом спроса на биомассу может возникнуть необходимость в добыче ресурсов менее устойчивыми способами.

Биотопливо

Топливный насос с 20% биодизельного топлива (B20), 85% этанола и стандартное неэтилированное топливо с 10% этанола.
Фото: Чарльз Бенсингер и партнеры по возобновляемой энергии из Нью-Мексико

Как описано выше, биотопливо — это топливо, полученное из биомассы, которое можно использовать вместо традиционных ископаемых видов топлива.Двумя наиболее распространенными видами биотоплива являются этанол и биодизель. Этанол в настоящее время используется в бензиновых смесях для многих автомобилей. Большая часть этого этанола образуется в результате ферментации сахаров, содержащихся в пищевых культурах, в первую очередь, в кукурузе. Федеральные стимулы делают это рентабельным, но растет беспокойство по поводу того, что использование этанола, полученного в результате ферментации кукурузного сахара, не является устойчивым; для выращивания, сбора урожая и обработки материала может потребоваться больше энергии, чем содержится в конечном произведенном топливе.Другие стратегии производства этанола — с использованием целлюлозного материала, а не сахаров — позволяют получать этанол из древесной стружки, листьев, сельскохозяйственных отходов и подобных материалов. Они являются многообещающими с точки зрения устойчивости, но в настоящее время они требуют значительно более высоких затрат (дополнительную информацию см. В информационном бюллетене EERE ).

Биодизель производится путем преобразования натуральных масел, обычно растительных масел, в пригодное для использования топливо. Топливо можно использовать во многих двигателях или устройствах внутреннего сгорания, предназначенных для дизельного топлива или нет.2 мазута. Приборы обычно не требуют или требуют незначительной регулировки, хотя иногда смесь биодизеля и бензина обеспечивает наилучшую работу. Процесс производства хорошо изучен и экологически безопасен. Главное ограничение производства биодизеля — это рентабельный и устойчивый источник растительных масел.

Отработанные масла были одной из первых целей производителей биодизельного топлива. В некоторых регионах менеджеры ресторанов, которые раньше платили значительную плату за утилизацию отработанного кулинарного масла, нашли новых потребителей, которые были готовы брать отработанное масло бесплатно или даже платить за отработанное масло.Хотя такое отработанное масло действительно экологично, в результате образуется очень небольшой объем биодизеля. Большая часть топлива производится из натуральных растительных масел, особенно из соевых или рапсовых масел. Большинство экспертов сходятся во мнении, что производство биодизеля гораздо менее энергоемкое, чем производство традиционного этанола, т. Е. Для создания топлива используется гораздо меньше энергии, чем содержится в конечном топливном продукте.

Солнечная энергия

Солнечные энергетические системы в зданиях включают системы, улавливающие тепло (например, солнечные системы нагрева воды и пассивное отопление), а также системы, преобразующие солнечную энергию в электричество.Последнее осуществляется в основном с помощью фотоэлектрических систем (PV) . В фотоэлектрической технологии произошли резкие улучшения — и снижение затрат — с момента ее первого применения в космической программе в 1960-х годах. Хотя эта технология все еще стоит недешево, с 2006 по 2010 год стоимость установки фотоэлектрических систем снизилась на 30–40%. Это падение — в сочетании с более высокими затратами на электроэнергию, государственными и / или коммунальными льготами и тарифами на электроэнергию по времени использования — сделало фотоэлектрические системы рентабельными для растущего числа приложений.

В основе фотоэлектрической технологии лежат полупроводники (в основном на основе кремния), используемые в самих фотоэлектрических модулях. Модули преобразуют солнечный свет в энергию постоянного тока (DC); энергия постоянного тока обычно затем преобразуется в энергию переменного тока (AC) через инверторы. От инверторов энергия обычно подается в электрическую систему здания или экспортируется в коммунальную сеть.

Простая схема, показывающая основные компоненты фотоэлектрической системы и то, как она обычно встраивается в здание — в данном случае в дом.

Количество электричества, которое генерирует фотоэлектрическая система, зависит от количества получаемого солнца и многих других параметров установки (наклон, ориентация, затенение и т. Д.). Простой и точный инструмент для прогнозирования генерации — PVWatts, разработанный NREL.

Поскольку фотоэлектрические коллекторы нуждаются в прямом солнечном свете, их часто устанавливают на крышах. Несмотря на то, что он не очень тяжелый, при планировании установки на крыше необходимо учитывать структурные факторы. Конструкторам необходимо учитывать требования к монтажу, балласт и ветровые нагрузки.Любые проемы в крыше (для монтажа или электрических) должны быть тщательно спланированы и детализированы. Панели должны быть обращены на юг (в северном полушарии), а тень (от деревьев, других зданий, оборудования на крыше и т. Д.) Должна быть минимальной. В некоторых случаях фотоэлектрические коллекторы могут быть встроены в крышу или ограждающую конструкцию здания; см. страницу Building-Integrated Photovoltaics для получения дополнительной информации.

В то время как большинство фотоэлектрических коллекторов устанавливаются в стационарных положениях, некоторые отдельно стоящие массивы используют устройства для отслеживания пути солнца по небу.Это может значительно увеличить выработку электроэнергии (на 20% или более), но также увеличивает стоимость и сложность системы. Сами фотоэлектрические модули очень прочные и не имеют движущихся частей; срок действия большинства гарантий составляет 20–30 лет. Инверторы обычно более короткоживущие; эти гарантии обычно составляют 5–10 лет.