Мой очерк из блога, оригинал здесь
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
:
Энергия солнца.
Глобальное потепление, исчерпание запаса углеводородного топлива, засухи, голод - вот, чем в 21м веке пугают человечество ученые и правительства стран. И единственный способ спастись - использовать возобновляемую энергию. В данном очерке я буду говорить о возможности использования солнечной энергии в Украине, а точнее в Харьковском регионе.
На форумах ведется много споров о том, выгодно ли, можно ли и целесообразно ли использовать солнечную энергетику в Украине. Многие спорщики приводят цифры из справочников, кто-то строит догадки, но четких ответов построенных на наблюдениях нет.
Такая ситуация меня не устраивала, и я решил понаблюдать за облачной активностью в Харькове, и попытаться дать ответы на возникающие вопросы относительно солнечной энергетики в Харькове. Прошел год и пора изложить результаты наблюдений и цифры.
И так, был собран простенький программно аппаратный комплекс состоящий из фотоаппарата подключенного к компьютера, делающего снимки с одинаковым периодом времени. Далее снимки обрабатывались на процент заполнения неба облаками.
Если облакозаполнение находилось в пределах 100 - 66% ставилась отметка "2", в пределах 67 - 34% ставилась отметка "1", и для предела 33 - 0% ставилась отметка "0".
Примечание: так получилось, что в основном если в харькове облачно, то небо целиком затянуто облаками, и параметр для "2" являлся почти всегда 100%, и соответственно для других отметок. Эта ремарке необходима для понимания формулы, которая будет приведена ниже. Формула выводит коэффициент использования солнечных коллекторов и солнечных фотоэлектрических модулей.
Результаты.
100% пасмурных дней в году - 216.
50% облачности в году - 74 дня.
Солнечных дней в году - 75 дней.
Общий коэффициент использования оборудования без учета ночного времени суток.
("2"*0+"1"*0,5+"0"*1)/365=Х
(216*0+74*0,5+75*1)/365=0,31.
Если принять факт, что ночью солнце не светит, и то что основные солнечные дни в конце весны, летом и начале осени, то полученное значение необходимо домножить на число: У=(0,7+0,5+0,3)/3=0,5.
Тогда коэффициент использования оборудования с учетом ночного времени суток будет равен У=0,15.
Простому пользователю, эти коэффициенты мало чего скажут, лучше привести наглядный пример расчета окупаемости солнечного коллектора для нагрева воды.
Бак для нагрева воды от розетки на 100 литров стоит 1000 грн (без стоимости монтажа).
Средняя система нагрева воды от солнца будет стоить 7000 грн (без стоимости монтажа).
Для нагрева 100 литров воды с 20 градусов до 70 электричеством необходимо потратить 21000 кДж. 21 000 000 Дж= 5,8 кВт*час. Без учета кпд нагревателя. Стоимость нагрева воды 6*0,53=3,18грн.
На 2 метра квадратных поверхности падает 1800 Вт солнечной энергии (вариант харькова).
Чтобы нагреть 100 литров воды, нам надо потратить 350 Ватт(работа насоса)*3,3 часа.
350*3,3=1155 Ватт*часов. В данном случае я принял КПД коллектора 100%, хотя на самом деле он находится в районе 70-80%. 1,16*0,53(тариф электроэнергии для населения 0,24 грн, для предприятий 0,53грн)=0,6грн.
3,18грн-0,6грн=2,58грн. Разница стоимости оборудования составляет 6000грн. 6000грн/2,58грн=2325 дней=6,3года. А если учесть, что солнца у нас в году не 100% времени, то получаем срок окупаемости 42 года, если взять коэффициент использования оборудования 0,15.
Также надо заметить, что использование системы нагрева воды от солнца в зимний период для обогрева дома в нашей полосе абсолютно не подходит. То же самое относится к пассивному отоплению помещений солнцем, когда на южном фасаде делается витражное остекление, чтобы захватить максимальное количество падающих зимних лучей солнца.
И это говорит нам о том, что не все приёмы "пассивного дома" будут работать в условиях украинского климата. И самое лучшее, что мы можем делать это разрабатывать свои методы эффективного использования энергии, и строительства энергоэффективных зданий.
Выводы. Какие можно сделать выводы?
1. На мой взгляд единственное место, где может быть целесообразным массовое использование энергии солнца в Украине - это Крым. хотя изучение погоды требует и этот регион.
2. Необходимо снижать стоимость оборудования и продавать его по Украинским ценам.
3. Окупаемость таких установок для предприятий немного более очевидна, чем для частных пользователей.
На сегодняшний день Украина - это ветер и биотопливо. Ветер мною изучается в локальных пределах, ну а биотопливо должно быть очевидным.
ПС. Я не приводил пример расчета окупаемости фотоэлектрических модулей, кто хочет, может это выполнить самостоятельно.
Прошу комментировать, и выражать мнение, критиковать. Про гидроэнергетику забыл упамянуть.
