Солнечные элементы
Тенденции
Сбережение
Аналитики
Энергообмен
Инвесторы
ЭнергоСША
Газ
Энергоаудит
Эн.сбережение
Экология
|
Главная > Потенциал энергии Установки на солнечной энергии. В Израиле соответственно закону, который требует, чтобы каждый дом был оснащен водонагревательной установкой, установлено около 800 000 солнечных коллекторов, которые вырабатывают примерно 15 млн. ГДж энергии и обеспечивают 70 % населения горячей водой. Использование солнечной энергии сегодня сводится в основном к производству низкопотенциального солнечного тепла с помощью простейших плоских солнечных коллекторов. Например, в США в 1990 г. с 3,6 млн. Гдж энергии, выработанной за счет солнечной радиации, 3,5 млн. Гдж представляет собой низкопотенциальное тепло, использованное для горячего водоснабжения, подогрева воды в плавательных бассейнах и, в меньшей степени, для отопления. Коэффициент полезного действия солнечного коллектора определяется его оптическими характеристиками, качеством тепловой изоляции, инсоляцией и температурами теплоносителя и окружающего воздуха. В большинства существующих установок средний годовой эксплуатационный КПД коллектора обнаруживается на уровне 40-50 %. Это означает, что для широт около 30° с 1 м2 коллектора можно получить в год 3-5 ГДж тепла с температурой 60-70 °С. Стоимость этого тепла при таких показателях и сроке жизни установки 30 лет определяется на уровне 3-4 $/ГДж, что делает эти установки привлекательными для потребителей. Для более высоких широт солнечные водонагреватели лучшее использовать в качестве сезонных. В современных плоских солнечных коллекторах абсорбер наиболее часто имеет пласт селективного покрытия с коэффициентом поглощения солнечной радиации 0,94-0,96 и коэффициентом излучения при температуре абсорбера 0,09-0,1 В строящихся домах делаются попытки соединить коллекторы с элементами крыши дома, что облегчает и удешевляет установку. Комплектная водонагревательная установка включает кроме коллекторов теплоизолированный бак-аккумулятор (в который встраивается резервный электрический нагреватель), необходимая арматура и автоматика. Коллектор обычно устанавливается неподвижно под углом к горизонту приблизительно равным широте местности. На индивидуальный дом с площадью около 100 м2 обычно устанавливается 1-2 коллектора, с площадью абсорбера 1-1,5 м2 каждый и бак-аккумулятор емкостью около 150 л. Такая установка на западном рынке сегодня стоит примерно 500 $/м2 площади коллектора. Теплопроизводительность такой установки существенным образом зависит от инсоляции, температуры окружающего воздуха и других климатических параметров. В зависимости от широты местности и климатических условий годовой доход солнечной энергии на 1 м2 поверхности изменяется очень сильно. Для широт около 30° он может составлять 8-10 ГДж/(м2 год), тогда как для широт 50-60° падает до 2-4 ГДж/(м2 год). Электроэнергию за счет использования солнечной энергии можно получить или в теплосиловых установках, в которых тепло сгорания топлива заменяется потоком концентрированного солнечного излучения, или в установках прямого преобразования энергии, основанных на применении полупроводниковых фотоэлектропреобразователей (ФЭП). Рядом с коллекторами, для использования солнечного тепла для отопления домов применяются пассивные методы, основанные на оптимизации архитектурно-планировочных решений. Кроме того, представляют интерес разработки так называемой прозрачной изоляции для стен домов, селективных пленок для окон и т.п. Еще одна разновидность представляет собой СЭС с параболоидным концентратором (ПК), что следит за солнцем по двух осям. Параболоидный концентратор является теоретически наилучшим концентрирующим устройством, которое разрешает обеспечить концентрацию в несколько тысяч солнц, а значит и очень высокие температуры нагревания. Однако ПК, в отличие от башенных СЭС и СЕС с параболо-цилиндричним концентратором (ПЦК), через свои конструктивные особенности не могут иметь большие единичные мощности в одном модуле. Поэтому область, применения СЭС из ПК - сравнительно маленькие, большей частью автономные установки, мощности которых не превышают нескольких десятков кВт. В этом случае такие установки должны конкурировать не с большими ТЭС, а с дизельными установками малой и средней мощности, которые вырабатывают электроэнергию, более высокую по стоимости в 2-3 раза. Интересный проект разработан в Австралии. Как известно, Олимпийские Игры 2000 г. проводились в Австралии в Сиднее. Местный Олимпийский комитет решил сделать эти Игры зелеными , для чего, в частности в Олимпийском комплексе предполагалось соорудить солнечную ТЭЦ с термодинамическим циклом преобразования. В основу проекта положены линейные концентраторы, которые изготовляются из плоских или слабо искривленных зеркал, концентрирующих солнечное излучение (степень концентрации 10-1 на ресивере из вакуумных труб, внутри которых расположена тонкостенная трубка-абсорбер, оснащенная теплоприёмным ребром и покрытая очень совершенным селективным покрытием. От абсорбера тепло передается тепловыми трубками к парогенератору, где вырабатывается водный пар. Перегрев пары до температуры 330 °С осуществляется путем сжигания некоторого количества природного газа. Тепло после турбины использовалось для обогрева Олимпийского бассейна и других объектов. В последнее время в мире повысился интерес к установкам, которые непосредственно превращают солнечную радиацию в электроэнергию с помощью ФЭП. Стоимость электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрическими установками (ФЭУ), сегодня в несколько раз выше, чем СЭС с тепловым циклом. Тем не менее, ФЭУ активно внедряются как в развитых, так и в странах, которые развиваются. При этом можно проследить две противоположных тенденции. В модульном исполнении в фокусе ПК наиболее часто размещается непосредственно двигатель, который превращает тепло в механическую, а потом и электрическую энергию. До недавнего времени для этой цели применялся только двигатель Стирлинга, но сегодня рассматривается и газовая турбина.
Технічне завдання на підтримкудемонстраційного проекту в м. Как мы можем эксплуатировать программы энергосбережения в новом мире дерегулирования электроэнергии. Программа Альянса в Украине. Экологические дома. Предисловие главного редактора. Главная > Потенциал энергии 0.0156 |