Sonenergie in Rusland: tegnologieë en vooruitsigte. Groot sonkragaanlegte in Rusland

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Vir baie jare is die mensdom bekommerd oor die verkryging van goedkoop energie uit alternatiewe hernubare hulpbronne. Die transformasie van lugmassas, die getye van seegolwe, geotermiese waters - dit alles word gesien as 'n bykomende onuitputlike potensiaal in teenstelling met fossielbrandstowwe.

Die mees belowende hernubare bron is sonkrag. Dit het immers 'n kolossale hulpbron, dra lig en hitte, wat alle lewensbelangrike stelsels op ons planeet aan die gang sit. Daarom het die mens groot vooruitsigte hierin vir homself voorsien. Ten spyte van 'n aantal tekortkominge in hierdie rigting, kry sonenergie in Rusland momentum.

Hoe elektrisiteit uit lig gemaak word

Die omskakeling van sonlig in elektriese energie word die foto-elektriese effek genoem. Dit vind plaas wanneer 'n kragtige lig op die oppervlak van 'n halfgeleier val, en in hierdie geval silikon.vloei. Onder sy werking word elektrone losgemaak, wat 'n stroom gelaaide deeltjies is wat elektrisiteit genoem word.

Die son genereer voortdurend 'n groot hoeveelheid stralingsenergie. Elke vierkante meter van sy oppervlak stel 63 MW in die ruimte vry. Natuurlik het nie al hierdie energie die sigbare spektrum wat nodig is om elektrisiteit op te wek nie.

Nadat die afstand tussen die Son en die Aarde verby is, verloor die ligvloed sy intensiteit, en 'n vierkante meter van die oppervlak van ons planeet neem slegs 0,9 kW. Maar dit is nie al verliese nie. Die beste fotovoltaïese selle kan 18% van die liguitset omskakel.

Daarom, onder die beste omstandighede, sal PV-selle 160 watt per vierkante meter produseer.

Wie lei die sonkragmark

Vandag is China die onbetwiste leier in die verwerking van sonenergie. Sy aandeel is 60% van die totale elektrisiteit wat op hierdie manier deur die wêreldgemeenskap ontvang word. Die Verenigde State is in die tweede plek. Hulle genereer 10,4%. Indië beklee 'n eervolle derde plek. Sy aandeel is 7,8%. Japan, Duitsland en Brasilië volg in dalende volgorde. Die ontwikkeling van sonenergie in Rusland laat dit nog nie toe om een van die leiers te word nie. Maar beteken dit dat die gematigde klimaat nie die regte gebruik van die hulpbron van die kragtigste bron toelaat nie?

Is daar genoeg son in Rusland

Rusland het groot potensiaal, volgens Energy Strategy Institutesonenergie, wat uitgedruk word in die ekwivalent van 2 300 miljard ton konvensionele brandstof. Die ekonomiese hulpbron is baie minder – 12,5 miljoen ton verwysingsbrandstof. Maar dit is meer as genoeg, aangesien die hoeveelheid energie wat oor 3 dae van die Son ontvang word meer sal wees as al die elektrisiteit wat in 'n jaar deur tradisionele metodes opgewek word.

Die hoeveelheid sonstraling fluktueer baie as gevolg van die geografiese ligging van Rusland. In warm streke is dit 1400 kWh/m2, en in koue streke is dit 810 kWh/m2. Dit hang ook af van die tyd van die jaar. Dit is hoër gedurende die somermaande en omgekeerd in die winter.

Vooruitsigte vir sonkrag is baie hoog vir sommige streke.

Dit sluit in:

• Verre Oostelike Distrik;
• westelike en suidelike Siberië;
• gebiede rondom die Swart en Kaspiese See.

Volgens die operateur van die Unified Energy System is die aandeel elektrisiteit wat deur sonenergie in Rusland vervaardig word 0,03% van die totaal.

Vandag werk meer as 10 sonkragaanlegte in Rusland, wat 'n totale kapasiteit van 72,5 MW produseer.

Ontwikkeling van sonenergie in Rusland

Nou is daar 'n aktiewe oorweging van projekte vir die bou van kragsentrales op die grondgebied van die Krim-skiereiland. Om dit energie-onafhanklik te maak, is dit nodig om 'n bykomende 2,5 miljard kW op te wek. Daar word beplan om hierdie behoefte gedeeltelik te dek met behulp van son- en windenergie, wat addisioneel sal weesgee 196 miljoen kW. na die publieke rooster.

In ander dele van Rusland, veral in die stad Narimanov, word beplan om 'n sonkragaanleg met 'n kapasiteit van 25 miljoen kWh/jaar te bou. Die Verre Ooste is nie ver agter nie. Om in die energievraag te voorsien, word 'n sonkragaanleg met 'n kapasiteit van 40 MW beplan om in die Republiek van Sakha gebou te word.

Nog 5 projekte sal ná 2018 geïmplementeer word. Die bou van groot sonkragaanlegte in Rusland is dus nie ver nie.

Outonome kragtoevoer vir 'n privaat huis

Westerse lande, soos Duitsland, moedig die omskakeling van 'n private huis aan om elektrisiteit van sonpanele af te voorsien. Verder, as 'n surplus van 'n hulpbron gevorm word, word dit van die bevolking gekoop. Dus word dit bedags aan die elektrisiteitsmaatskappy verkoop, en snags, as daar nie son is nie, word die elektrisiteit teruggekoop. In Rusland werk so 'n stelsel nie. As sonpanele egter meer energie produseer as wat nodig is, kan dit in batterye gestoor word.

Hoe die aantal sonpanele bereken word

Om die aantal sonpanele te bereken om die huis te voorsien, moet jy uitvind hoeveel kW gedurende die maand bestee is. Deel dan die gevolglike getal deur 30. Dit sal die gemiddelde waarde van die vereiste hoeveelheid elektrisiteit per dag wees. Om 'n kragreserwe vir die laai van batterye te hê, moet jy 'n bykomende faktor van 1, 6 neem. Daarna kan jy sonpanele begin kies.

Vir die werking van 'n outonome kragtoevoerstelsel moet jy, benewens sonpanele, ten minste 'n omskakelaar hê, waarsonder die spanning in die tuisnetwerk slegs 12 of 24 volt sal wees.

Sonkragpanele

Die verskynsel van die omskakeling van die energie van sonlig is in die 19de eeu ontdek. Selenium is gebruik as 'n halfgeleier wat elektrisiteit opwek. Dit het 'n doeltreffendheid van ongeveer 1% gehad. Gedurende hierdie tyd het tegnologie vorentoe getree en moderne sonpanele vir private huise het 'n doeltreffendheid van tot 35%. Volgens hul ontwerp word hulle in 3 variëteite verdeel:

1. Monokristallyn. Die fotoselle van hierdie panele is gemaak van 'n enkele kristal. Hulle het die hoogste pryse en doeltreffendheid. Hierdie toestelle kan aan hul diepblou kleur herken word.



2. Polikristallyn. Hierdie batterye word van verskeie silikonwafels gemaak, wat 'n erger effek het op die omskakeling van lig in elektrisiteit. Die laer koste het egter hul wye verspreiding beïnvloed. Meestal word sonpanele vir private huise van hierdie tipe geïnstalleer.
3. Dun-film. Hierdie batterye is 'n halfgeleierpoeier wat op 'n buigsame substraat neergelê word. Daarom kan hulle op enige oppervlak gemonteer word. Die nadeel is lae doeltreffendheid.

Die koste van 'n sonkragbattery sal afhang van watter beginsel in die vervaardiging toegepas is.

Omskakelaar

'n Sonsel bestaan uit baie fotovoltaïese modules wat 'n spanning van 0,6 volt produseer. Die minimum aanwyser wat die battery moet gee is 14volt, dus is die elemente vir energie-omsetting in serie met mekaar verbind. Hierdie spanning moet genoeg wees om die batterye te laai, waarin oortollige elektrisiteit herlei word. Maar hoe om dit moontlik te maak om huishoudelike toestelle te gebruik, want die spanning in die tuisnetwerk is 220 volt?

'n Omskakelaar word vir hierdie doeleindes gebruik. Sy taak is om 12 volt om te skakel na 220. Boonop gebruik die netwerk wisselstroom, terwyl sonpanele gelykstroom genereer. Dit is die omskakelaar wat elektriese energie omskakel op so 'n manier dat dit die eienskappe gee wat ooreenstem met die tuisnetwerk.

Beheerder

Die beheerder is die hoofverspreidingstoestel in 'n outonome kragtoevoerstelsel. 'n Omskakelaar, batterye, 'n elektriese kabel van die stadsnetwerk is daaraan gekoppel. Hoekom word dit gedoen?

Bedags, wanneer die sonpanele te veel elektrisiteit produseer, stuur die beheerder die oorskot om die batterye te laai. Dan, saans en snags, wanneer daar geen sonenergie is nie, stuur hierdie toestel elektrisiteit vanaf die batterye na 'n omskakelaar wat aan die huis se netwerk gekoppel is. Maar daar is tye wanneer die stroom in die sogenaamde "reservoirs" onvoldoende word om enige take uit te voer. Dan besluit die beheerder om die nodige elektrisiteit van die stadsnetwerk af te neem. Sodoende oefen hy doeltreffende bestuur uit.

Batterye

Die hoofprobleem van sonkrag is die behoeftebattery gebruik. Hierdie elemente van die kragsentrale verhoog die koste van die stelsel aansienlik. Goedkoop motoropsies is nie hier geskik nie weens hul vinnige mislukking. Selfs in 'n sagte modus werk hulle nie langer as drie jaar nie. Intensiewe werk verkort hul dienslewe tot 'n jaar. As daar 'n behoefte aan energieberging is, moet ander opsies oorweeg word:

1. Litium-ysterfosfaatbatterye (lifepo 4). Dit is die beste opsie omdat dit 'n doeltreffendheid van tot 98% het. Dit beteken dat hy amper soveel energie uitdeel as wat hy ontvang. Vervaardigers beloof 'n dienslewe van ongeveer 15 jaar, 3000 laaisiklusse by 80% ontlading en 5000 siklusse by 50% ontlading. Die koste van so 'n battery met 'n kapasiteit van 240 A/h is meer as 50 duisend roebels.
2. Traksie loodsuurbatterye. Sulke batterye word geïnstalleer op elektriese motors, elektriese vurkhysers. Hulle is in staat om diep ontlading te weerstaan. Die dienslewe is 10-12 jaar. Pryse vir sulke batterye begin by 30 duisend roebels.
3. Nikkel-kadmium-batterye. Dit is een van die duurste variëteite. Die koste van 'n battery met 'n kapasiteit van 250 A / h begin by 70 duisend roebels. Hierdie batterye is goed, want as die vervaardiger se aanbevelings gevolg word, hou dit lank. Daarbenewens, wanneer die kapasiteit met verloop van tyd afneem, kan dit herstel word met opleiding-ontlading-laai-siklusse.

Batterye is verbruiksgoedere vir sonkrag. In Rusland is die pryse vir geskikte batterye steeds onredelik hoog en verminder dit die winsgewendheid van die gebruik van 'n natuurlike hulpbron aansienlik. Jy hoef net so 'n toestel by vertroude vervaardigers te koop.

Ervaring in privaat huise

Hoeveel kos 'n sonpaneel, is daar 'n ekonomiese voordeel om dit te gebruik?

Volgens verskeie bronne is die koste van toerusting wat deur vervaardigers aangebied word vir die opwekking van elektrisiteit uit die son in die reeks van 40-300 duisend roebels. vir 'n mediumgrootte huis. In hierdie reeks is die prys van beide klaargemaakte stelle en individuele items.

Toerusting is ontwerp vir 'n dienslewe van 20 jaar of meer. Batterye is 'n uitsondering.

As ons die koste van betalings vir elektrisiteit neem, voeg die prys van verwarming daarby, dan sal die bedrag minstens 50 duisend roebels per jaar wees. Dit is vir sentraal-Rusland. Dus, 'n stel wat 300 duisend roebels kos, wat in staat is om van 3 tot 5 kW op sy piekwaarde te lewer, betaal vir homself binne 'n paar jaar.

As ons die koers van prysverlaging vir sulke produkte ontleed, dan word die gebruik van sonpanele geregverdig.