Энергетика биомассы
Существуют три способа получения тепла при применении биомассы: сжигание её продуктов, брожение биомассы, извлечение из неё спиртов и газов в виде энергоносителей.
Отрасль, называемая биоэнергетикой, специализируется на выработке энергии из биопродуктов. Подобный тип топлива получают в ходе переработки биологических отходов. На сегодняшний день уже насчитывается 3 поколения биотоплива, получаемого в твердом, жидком и газообразном состояниях. Среди них и жидкое топливо для автомобильных двигателей.
Завод по производству биодизельного топлива из растительного масла
Способ пиролиза биомассы позволяет вырабатывать из продуктов первого поколения уже более качественное топливо. В Германии планируют каждый пятый литр бензина получить методом пиролиза. О том, какова перспектива этого направления, может служить факт создания исследовательской организации, в которую вошли представители 15 стран Европы и Америки.
Ведутся большие работы по производству биотоплива третьего поколения, получаемого из искусственно выращенных водорослей.
Плюсы и минусы использования
Как у каждого конкретного источника энергии, вне зависимости от того, к какому типу он относится, традиционному или альтернативному, свойственны относящееся именно к нему достоинства и недостатки использования.
Кроме этого, в каждой группе энергоресурсов свойственны общие плюсы и минусы. Для альтернативных источников, к таковым относятся:
- Плюсами использования являются:
- Возобновляемость альтернативных источников энергии;
- Экологическая безопасность;
- Доступность и возможность использования в широком спектре применения;
- Низкая себестоимость энергии, получаемой в результате преобразования.
- Минусы использования:
- Высокая стоимость оборудования и значительные материальные затраты на этапах строительства и монтажа;
- Низкий КПД установок;
- Зависимость от внешних факторов, как-то: погодные условия, сила ветра и т.д.;
- Относительно не большая установленная мощность генерирующих установок, за исключением гидроэлектростанций.
Как выбрать источник энергии
Существует множество вариантов получения альтернативного электричества, популярных и не очень. Некоторые из них не подходят для наших широт, а некоторые представляют опасность.
Тепловой насос, перекачивающий тепло из почвы в дом по принципу холодильника, подойдёт лишь для жителей геотермальных районов. Попытка построить его у себя на участке обойдётся жителю Подмосковья в вымороженный на двухметровую глубину верхний слой почвы. От замерзания пострадает корневая система деревьев и кустарников, которые впоследствии заболеют или погибнут.
Биогаз подходит для добычи на крупных предприятиях, где не возникает проблем с топливом для биореакторов. В частном хозяйстве выгоды от биогаза мало, среднестатистическое подсобное хозяйство не сможет производить нужное количество топлива. Его придётся завозить, что приведёт к постоянным расходам на доставку. Не стоит забывать, что производство биогаза взрывоопасно и требует контроля за оборудованием, который в домашних условиях трудно осуществить.
Есть более подходящие альтернативные источники энергии для частного дома. К ним относятся:
- Солнечная энергия.
- Энергия ветра.
- Энергия потока воды.
- Древесный газ, получаемый при термическом разложении древесины без доступа воздуха.
Но не у всех на участке течёт ручей или имеется доступ к большим объёмам древесины, поэтому будет разумнее рассмотреть возобновляемые источники энергии, которые доступны везде. К ним относятся солнечный свет и ветер.
Для преобразования альтернативной энергии есть готовые решения своими руками. Они позволяют максимально эффективно превращать её в электричество и подходят для реализации в частном доме.
Филиппинские фонари
Ну и последний способ, который позволяет сделать бесплатный свет в гараже в дневное время суток – применение филиппинских фонариков, которые работают по принципу преломления света. Сделать филиппинский фонарь своими руками достаточно просто – вырезается часть бутылки (хотя можно использовать и целую), крепится на жестком основании и монтируется в крыше. Если крыша изготовлена из профнастила, допускается просто вырезать в листе подходящее отверстие, в которое устанавливается бутылка с водой, как показано на фото ниже:
Чтобы дождь не попадал внутрь гаража, стыки между кровельным материалом и бутылкой нужно хорошо заделать герметиком. Данная идея подойдет жителям регионов, в которых солнечная погода преобладает. В противном случае свет будет тусклым и ничего не получится. Если вы сделаете все правильно, результат будет примерно таким:
Вот мы и перечислили все популярные способы, как сделать свет в гараже без электричества. Наше мнение – если вам действительно нужно только автономное освещение, а не полное электроснабжение, лучше приобрести светодиодные лампы на аккумуляторе или же сделать ветряк своими руками. Все остальные технологии либо слишком затратные, либо недостаточно эффективные.
Будет интересно прочитать:
- Отключили свет за неуплату — что делать
- Как выбрать генератор по мощности
- Как сделать заземление в гараже
Конструкция
Конструкция элемента влияет на принцип его работы. Каждый источник, который выдает электрический ток, имеет определенную конструкцию:
Самый простой бытовой аккумулятор включает в себя металлический корпус, внутри которого используется щелочная среда. Дополнительными элементами являются свинцовые пластины, на которых накапливаются катоды и аноды.
Аккумулятор
Обычная бытовая батарейка с входящим в её состав сухим элементом имеет металлический корпус, в который помещен стержень-накопитель катодов. Всё прочее пространство заполнено солевым электролитом.
Батарейка
Генератор переменного тока – это устройство, состоящее из трещоток или металлической рамки.
Механический принцип устройства
Тепловой источник тока, который уже включен в цепь. Это обычная рамка, установленная на подставке из диэлектрика. Обычно, конструкция подключена к измерительному прибору, типа амперметра. Источник тепла – это пламя или внешний электрический импульс.
Тепловое устройствоВажно! Подобная конструкция помогает точно понять, как образуется энергия, которая впоследствии преобразуется в ток. Каждый вариант строения обычно заключен в специальный корпус из диэлектрического материала
Видео описание
Солнечные панели. Мифы и реальность.
Многие недостатки таких силовых установок легко устранимы. Проблемы с размещением этого оборудования полностью исчезнут, если установка будет организована на крыше. Не занимает полезного пространства и соседних нежилых построек, садовые деревья не создают затенения
Учитывая значительную стоимость системы, важно отметить: современные солнечные панели обладают огромным ресурсом, поэтому успевают окупить себя до окончания срока полезного использования
Кроме того, необходимо учитывать: такой автономный источник питания в домашних условиях подразумевает довольно частую зарядку и разрядку аккумулятора. Из-за этого его ресурсы быстро истощаются. Чтобы обеспечить необходимое снабжение электроэнергией в ночное время, необходимо часто менять батарею.
Ветрогенераторы
Современные ветряные турбины — эффективные автономные источники энергии. Как и солнечные панели, они дороже, но более компактны. Ветряные мельницы и электрические топливные генераторы в чем-то похожи, хотя первые работают за счет вращения лопастей ветром, вторые — за счет работы двигателя. Сходство ветряных турбин с солнечными батареями заключается в необходимости использования абсолютно одинаковых элементов: аккумуляторов, контроллеров, инверторов.
гораздо дешевле обслуживать ветряную турбину, чем поддерживать работу генераторов на дорогом топливе. Ветряные мельницы во многом уступают самым популярным сегодня солнечным панелям, но в некоторых случаях их целесообразнее использовать.
Для максимальной мощности ветрогенераторы следует размещать вдоль потока ветра
Основные преимущества ветряных турбин:
- доступная стоимость одного киловатта электроэнергии;
- ремонтопригодность;
- установка не требует большой площади.
У ветрогенераторов гораздо больше недостатков. Среди наиболее важных можно выделить следующие:
- нестабильность выработки энергии (не всегда бывает сильный ветер);
- сложность услуги (из-за позиционирования на сцене);
- шум;
- создавать помехи, влияющие на работу связи;
- необходимость удаленности (более 20 м) от строений, высоких деревьев.
чрезвычайно важно периодически обслуживать все ветряные турбины, иначе они со временем будут издавать много шума. Шум создается изношенными подшипниками, а также ветром, контактирующим с лопастями
Ветроустановки, предназначенные для установки на крышах домов, имеют низкие стартовые скорости ветра и уровень шума, они полностью безопасны
Дешёвое отопление без котлов, батарей и труб — экономия должна быть экономной
В 80-е годы прошлого века в стенах Челябинского государственного агроинженерного университета появился проект по созданию энергосберегающей системы отопления. Еще тогда учёные пытались сделать жизнь намного комфортнее. В результате таких стараний и появились плёночные электронагреватели, впоследствии оказавшиеся вполне надёжным и дешёвым отоплением. Притом эти электронагреватели оказались совершенно непривязанными к таким источникам отопления, как уголь, газ и дрова. Таким образом, экономия на отоплении стала возможной и доступной.
В наши дни в разы выросла стоимость абсолютно на всё, что касается систем отопления. Не всегда работают в норме и без того оставшиеся в единицах котельные и теплотрассы, которые оснащают теплом жилые дома и социальные учреждения. А обслуживать такого рода хозяйства, как показывает практика, обычно некому.
В таких перспективах в разы возрастает потребность в разработанных плёночных электронагревателях или ПЛЭH. Он осуществляет собой источник тепла, состоящий из тончайших полосок, полученных из стального сплава и впоследствии вмонтированных в пластиковое полотно.
При подаче в них напряжения, заранее предусмотренного в соответствии со скачками в пределах от 120-380 вольт, плёночные электронагреватели становятся источником самого настоящего теплового потока с вероятностью КПД до 98 процентов. Таким образом, и открывается дешёвая эксплуатация ПЛЭH, которая в сравнении с затратами на угольную котельную, электрическую и систему энергетических панелей меньше каждой в 8, 5 и 3 раза соответственно.
Такого вида отопление в целях эксперимента были установлены в некоторых школа и детских садах. Следует отметить, что ПЛЭH отлично оправдали свою работу в школьных и дошкольных учреждениях. Дети, обучающиеся там, где установлены такие электронагреватели, болеют в несколько раз реже. А расход электроэнергии уменьшился в разы.
Система расходует всего каких-то 5 ватт на квадратный метр за время своей работы в течение часа. Необходимо отметить, что происходит это не круглые сутки, а, например, при достижении в помещении нужной отметки температуры автоматика самостоятельно отключает нагреватели. Ночью энергопотребление можно снизить до минимума в том случае, если в помещении отсутствуют люди, а до их прихода отопление включится и поддержит комфортную температуру.
Для своей работы ПЛЭH требует всего лишь напряжение обычной розетки и никаких теплоносителей в виде труб или батарей. В отличие от последних, плёночные электронагреватели оснащают теплом за счет инфракрасного излучения при полном отсутствии вредного для всего живого электромагнитного воздействия. Отсюда и снижение многих заболеваний.
Солнечная энергия
Пластины, которые обычно установлены на крышах домов, собирают солнечный свет и преобразуют его в электрическую энергию. В зависимости от мощности солнечной батареи, она может обеспечивать дом электричеством или даже теплом. Своими руками сделать солнечные батареи не получится – технологически сложные пластины можно только купить.
А солнечные коллекторы нагревают теплоноситель. Простейшие модели применяют для получения тёплой воды в душе, более сложные системы направляют энергию в котельную, где при помощи теплообменника нагревается вода и используется для отопления и ГВС дома.
Солнечная батарея на крыше частного дома
Будет ли окупаться солнечная панель, зависит от:
- Климата (если в Испании такие батареи почти на каждой крыше, то в условиях Петербурга, результат может разочаровывать).
- Угла наклона модулей.
- Ориентированности на солнце (Для этого может понадобиться приобрести вращающуюся подставку).
- Время, когда планируется использовать батареи (летом, зимой, круглый год).
В специальных таблицах можно посмотреть среднемесячные данные по количеству солнечной радиации для разных городов. Так, например, в Астрахани наклонная панель получит 184 кВт/ч на м2 в июле, а в январе только 56. Москва: июль – 167, январь – 20. Владивосток: июль – 109, январь – 169.
Как видно, солнечная энергия может стать отличным дополнительным источником энергии, если правильно расположить панель и не ожидать слишком многого.
Где купить солнечную батарею
Компания ЭнерджиВинд занимается ветрогенераторами и солнечными панелями. На официальном сайте можно найти примеры продукции:
- Солнечная панель EW-100W мощностью 100 Вт (1,2 м х 55 см) – 10500 руб.
- EW-310W – 310 Вт (1,9 м х 99см) – 27 тыс. руб.
Телефоны компании: +7 (495) 984-42-66 или +7 (925) 923-85-29 (10:00-19:00 ежедневно).
Самостоятельное изготовление солнечных панелей
Солнечные установки – альтернатива традиционному электричеству, которая в готовом виде стоит дорого. При собственноручной сборке можно снизить себестоимость конструкции в 3-4 раза. Перед началом создания солнечной панели нужно понять принцип ее функционала.
Как работает система солнечного электроснабжения
Для представления принципа работы стоит начать с конструкции. Устройство солнечных энергоисточников включает:
- солнечную панель – комплекс узлов преобразования солнечного света в электронный поток;
- АКБ – в системе их несколько, количество зависит от мощности потребителей;
- контроллер заряда – обеспечивает нормальную зарядку АКБ без перезарядки;
- инвертор – трансформирует ток низкого напряжения с батарей в ток высокого напряжения (для дома хватит 3-5 кВт).
Солнечные батареи по отдельности производят токи с низким напряжением (около 18-21 В), чего хватает для зарядки аккумулятора на 12 вольт.
Создание солнечной батареи
Материалы для изготовления солнечной панели
Сборка батареи производится из модульных фотоэлементов. В одном бытовом модуле находится 30, 36 и 72 элемента. Они соединяются последовательно с источником питания, максимальное напряжение которого – 50 В.
Для корпусной части понадобятся деревянные брусья, ДВП, оргстекло и фанера. Дно бокса вырезается из фанеры и вставляется в рамку из брусков 25 мм в толщину. По периметру рамы проделываются отверстия. Для предотвращения перегрева элементов шаг сверления должен составлять 15-20 см.
Сборка солнечной панели
Из ДВП канцелярским ножом вырезается подложка из ДВП с вентиляционными отверстиями. Их изготавливают по квадратно-гнездовой схеме с отступом на 5 см. Затем:
- Элементы укладываются верхней частью на подложку и распаиваются.
- Соединения производятся последовательно, порядово.
- Готовые ряды присоединяют на шины, проводящие ток.
- Элементы переворачивают и крепят в посадочном месте силиконом.
- Проверяют параметры напряжения на выходе. Его диапазон составляет от 18 до 20 В.
- 2-3 дня производят обкатку батареи для тестирования заряжающей способности.
- По окончании проверки стыки герметизируют.
Подготовка панели к монтажу
Покрасьте и просушите подложку 2 раза.
После проверки функционирования собирают солнечную панель:
- Выводят контакты входа и выхода наружу.
- Вырезают крышку из оргстекла и фиксируют ее саморезами на заранее проделанные отверстия.
- При использовании диодной цепи из 36 диодов с напряжением 12 В с детали снимают краску ацетоном.
- В пластиковой панели проделываются отверстия, вставляют и распаиваются диоды.
На последнем этапе выполняется монтаж и ориентирование солнечной панели для облегчения доступа обслуживания и эффективности получения энергии.
Правила монтажа солнечной панели
Подключение солнечной батареи
Промышленные модификации могут вращаться самостоятельно. Бытовые устройства необходимо выставлять по нескольким параметрам:
- Удаление от затененных участков – дерево или высокий дом рядом сделают работу прибора неэффективной.
- Ориентир на солнечную сторону. Жители северного полушария ориентируют конструкцию на юг, южного – на север.
- Угол наклона – привязывается к географической широте участка. Летом солнечную панель лучше наклонять на 30 градусов к линии горизонта, зимой – на 70 градусов.
- Наличие доступа для обслуживания – уборки пыли, грязи, налипшего снега.
Недостатки энергии биомассы
Одним из недостатков энергии биомассы является объем пространства, который она требует. Для выращивания некоторых культур биомассы требуется много земли и воды, и, когда они вырастут, продукт нуждается в большом объеме хранилища, прежде чем превратиться в энергию. Другим недостатком является то, что энергия биомассы не совсем чиста. Некоторые парниковые газы все еще производятся; хотя уровни этих газов намного меньше, чем выбросы ископаемых видов топлива.
Еще один недостаток производства топлива из биомассы заключается в том, что он довольно дорогостоящий и включает расходы, в том числе оплату большого количества задействованных ресурсов и транспортных расходов, поскольку этот вид энергии должен производиться вблизи того места, где произрастает источник.
digitrode.ru
Какой источник автономного электроснабжения выбрать
Вы даже можете получить электричество от плиты
Однако, если принять во внимание фактор затрат времени и сил, можно серьезно рассматривать только те источники, которые могут работать самостоятельно. По этой причине наиболее популярными являются следующие способы обеспечения вашего дома электричеством
1. Генератор на жидком топливе
Например, газовые генераторы бывают самых разных вариантов, но использовать их в качестве постоянного источника электроэнергии в жилом доме не рекомендуется. Причина:
- высокая стоимость топлива;
- шум генератора;
- наличие выхлопных газов;
- необходимость выделить под генератор отдельное помещение или сарай.
Цены на генераторы на жидком топливе начинаются от 30 тысяч рублей. Однако дешевизна производимой электроэнергии иллюзорна, так как ее нужно умножать на стоимость топлива.
На фото газогенератор HONDA HG 5500 (SE) мощностью 4,0 кВт, цена 121 тыс. Руб
2. Солнечная электростанция
Солнечная электростанция не требует внимания и топлива. Единственное, в чем они нуждаются, — это яркий свет, и, поскольку природа не обеспечивает его на регулярной основе, у них также есть мощные батареи. При наличии последних в климате с большим количеством солнечных дней вполне реально обеспечить дом электричеством.
Цены на солнечную установку начинаются от 130 тысяч рублей. Рентабельность инвестиций высока, поскольку некоторые модели могут работать без проблем в течение тридцати лет.
На фото «Солнечная дача» мощностью 1,6 кВт / 400 Ач / 1000 Вт цена 160 тысяч рублей за комплект
3. Ветрогенератор
Ветряные турбины так же популярны, как и солнечные батареи. Однако они еще больше зависят от капризов погоды, поэтому нельзя повсюду полагаться только на этот источник энергии.
Самые простые ветряки стоят от 30 тысяч рублей. Их можно использовать для местного производства электроэнергии, но они не смогут решить проблему полного энергоснабжения дома. Самые мощные ветрогенераторы для полноценного электроснабжения дома (от 3 кВт) обойдутся в 150 тысяч и больше.
Полноценный ветрогенератор мощностью 10 кВт стоит не менее 500 тысяч рублей. При среднем бытовом потреблении 250 кВт в месяц и цене 4 руб. / КВт такая ветряная турбина окупится более 40 лет
4. Мини гидроэлектростанция
Мини-ГЭС нужен ручей с небольшим перепадом высот, чтобы обеспечить эффект водопада. На месте такого падения устанавливается небольшая турбина, и электричество будет постоянно приходить в ваш дом, а главное — бесплатно. Под мини-ГЭС вы можете использовать естественный ручей или реку, или вы можете выкопать небольшой канал, который проходит через ваш участок. Однако такая гидроэлектростанция будет работать только в теплое время года, поэтому необходимо будет переключиться на другие источники.
Если смонтировать ГЭС 3-5 кВт из подручных материалов, стоимость устройства не превысит 20 тысяч рублей
Тепловые насосы
Самое универсальное альтернативное отопление частного дома – установка тепловых насосов. Они работают по известному всем принципу холодильника, отбирая тепло у более холодного тела и отдавая в отопительной системе.
Состоит сложная на первый взгляд схема из трех устройств: испаритель, теплообменник и компрессор. Вариантов реализации тепловых насосов огромное множество, но наиболее востребованными считаются:
- Воздух-воздух
- Воздух-вода
- Вода-вода
- Грунт-вода
Воздух-воздух
Самый дешевый вариант реализации – «воздух-воздух». По сути он напоминает классическую сплит-систему, однако электроэнергия затрачивается лишь на перекачивание тепла с улицы в дом, а не на обогрев воздушных масс. Это способствует экономии средств, при этом прекрасно обогревая дом на протяжении всего года.
КПД систем очень высок. На 1 кВт электроэнергии можно получить до 6-7 кВт тепла. Современные инверторы прекрасно работают даже при температурах -25 градусов и ниже.
Воздух-вода
«Воздух-вода» – одна из распространенных реализаций теплового насоса, у которой роль теплообменника играет змеевик большой площади, установленный на открытой местности. Дополнительно он может обдуваться вентилятором, заставляя остывать воду внутри.
Такие установки характеризуются более демократичной стоимостью и простым монтажом. Но они способны работать с высоким КПД исключительно при температурах от +7 до +15 градусов. Когда столбик опускается до отрицательной отметки, эффективность падает.
Грунт-вода
Самой универсальной реализацией теплового насоса является «грунт-вода». Она не зависит от климатической зоны, так как непромерзающий на протяжении всего года слой почвы имеется повсюду.
В данной схеме трубы погружаются в землю на глубину, где на протяжении всего года температура удерживается на уровне 7-10 градусов. Коллекторы могут располагаться вертикально и горизонтально. В 1-ом случае предстоит бурить несколько очень глубоких скважин, во втором – укладывать змеевик на определенной глубине.
Недостаток очевиден: сложные монтажные работы, которые потребуют высоких финансовых вложений. Прежде чем решаться на подобный шаг, следует посчитать экономическую выгоду. В районах с непродолжительными теплыми зимами стоит подумать и других вариантах альтернативного отопления частных домов. Еще одно ограничение – необходимо большая свободная площадь – до нескольких десятков кв. м.
Вода-вода
Реализация теплового насоса «вода-вода» практически ничем не отличается от предшествующей, однако трубы коллектора прокладываются в грунтовых водах, незамерзающих на протяжении года, или близлежащем водоеме. Она обходится дешевле за счет следующих преимуществ:
- Максимальная глубина бурения скважины – 15 м
- Можно обойтись 1-2 погружными насосами
Котлы, работающие на биологическом топливе
Если нет желания и возможности обустраивать сложную систему, состоящую из труб в земле, солнечных модулей на крыше, можно заменить классический котел моделью, которая работает на биологическом топливе. Для них необходимы:
- Биогаз
- Гранулы из соломы
- Гранулы торфа
- Щепа и т. д.
Подобные установки рекомендуется устанавливать совместно с рассмотренными ранее альтернативными источниками. В ситуациях, когда один из отопительных приборов не работает, можно будет воспользоваться вторым.
Основные достоинства
Принимая решение об установке и последующей эксплуатации альтернативных источников получения тепловой энергии, необходимо ответить на вопрос: как быстро они окупятся? Безусловно, рассмотренные системы обладают преимуществами, среди которых:
- Стоимость получаемой энергии меньше, чем при использовании традиционных источников
- Высокий КПД
Однако следует помнить о высоких первоначальных материальных затратах, которые могут достигать десятка тысяч долларов. Монтаж подобных установок назвать простым нельзя, поэтому проведение работ доверяется исключительно профессиональной бригаде, которая способна предоставить гарантию на результат.
Подводим итоги
Востребованность приобретает альтернативное отопление частного дома, которое становится более выгодным на фоне дорожающих традиционных источников тепловой энергии. Однако прежде чем начинать переоборудовать текущую отопительную систему, необходимо все рассчитать, рассмотрев каждый из предлагаемых вариантов.
Отказываться от традиционного котла также не рекомендуется. Его необходимо оставить и в определенных ситуациях, когда альтернативное отопление не выполняет своих функций, останется возможность согреть свой дом и не замерзнуть
Как разные страны мира выполняют планы по энергопереходу
Страны по всему миру поставили себе амбициозные задачи по переходу на возобновляемую энергию. Цели стали частью и Парижского соглашения — к 2030 году решения с нулевым выбросом углерода могут быть конкурентоспособными в секторах, на которые приходится более 70% глобальных выбросов. Сделать это планируется за счет энергетического перехода — процесса замены угольной экономики возобновляемой энергетикой. В 2020 году, несмотря на пандемию и экономическую рецессию, многие города, страны и компании продолжали объявлять или осуществлять планы по декарбонизации.
Как государству продвигать экологическую повестку
Ожидается, что в 2021 году Индия внесет самый большой вклад в развитие возобновляемой энергетики. Здесь планируют запустить ряд ветряных и солнечных проектов.
В Евросоюзе также прогнозируется скачок в приросте мощностей в 2021 году. Здесь даже в условиях пандемии не забывают о Green Deal — крупнейшей в истории ЕС коррекции экономического курса. Цель проекта — сформировать в ЕС углеродно-нейтральное пространство к 2030 году. Для этого планируется сократить на 40% объем выбросов парниковых газов от уровня 1990 года и увеличить долю энергии из возобновляемых источников до 32% в общей структуре энергопотребления. Как посчитала Еврокомиссия, достичь этих задач можно будет с помощью ежегодных инвестиций в размере €260 млрд. Доля ВИЭ в энергосистеме ЕС также постоянно растет. Так, около 40% электроэнергии в первом полугодии 2020 года в ЕС было произведено из возобновляемых источников.
Пока же в лидерах инвестиций в развитие возобновляемой энергетики — Китай, США, Япония и Великобритания. С тех пор, как BloombergNEF начал отслеживать эти данные, глобальные инвестиции в ветровую и солнечную энергетику, биотопливо, биомассу и отходы, малую гидроэлектроэнергетику увеличились почти на порядок. В годовом выражении вложения в чистую энергию выросли с $33 млрд до более чем $300 млрд за 20 лет.
Китай за десять лет стал главным производителем оборудования для возобновляемой энергетики. В первую очередь, речь идет о солнечных панелях. Семь из десяти крупнейших мировых производителей солнечных батарей — это китайские компании. В целом развитие технологий удешевило стоимость строительства новых объектов ВИЭ. Это приближает планы Китая стать углеродно нейтральным к 2060 году.
Серьезных шагов в сторону энергоперехода ожидают и от президента США Джо Байдена. Он не только вернул страну в Парижское соглашение, но и заявил о том, что намерен добиться чистых выбросов парниковых газов и перехода на 100% экологичной энергии к 2050 году.
Также к 2050 году планируют использовать только ВИЭ Япония, Южная Корея, Новая Зеландия и Великобритания. Прошедший 2020 год уже стал самым экологичным для энергосистемы Великобритании со времен промышленной революции. Страна целых 67 дней смогла обходиться без угля. От традиционных источников энергии Британия планирует отказаться уже к 2025 году.
Активно развиваются ВИЭ в Испании — по прогнозам, сектор только солнечной энергетики в стране будет расти примерно вдвое быстрее, чем в Германии.
В 2020 году Шотландия получила 97% электроэнергии из возобновляемых источников. С помощью произведенной «зеленой» энергии получилось обеспечить электронужды более чем 7 млн домохозяйств. Шотландия планирует стать углеродной нейтральной уже к 2030 году.
Этот же год выбран временем полного отказа от традиционной энергетики для Австрии, а Саудовская Аравия запланировала к 2030 году получать 50% электроэнергии от ВИЭ.
Тепловые насосы
Тепловые насосы представляют собой вполне реальную альтернативу традиционным теплогенераторам и котлам. Принцип работы данной энергосберегающей системы несколько напоминает кондиционер, обеспечивающий перенос тепла из помещения на улицу.
Тепловой насос переносит тепло из земли в отапливаемое помещение, а обратно перемещает холод.
При работе теплового насоса энергия затрачивается не на выработку тепла, а исключительно на его перемещение.
Схема работы теплового насоса. Нажмите для увеличения.
Функциональные возможности данной системы позволяют получить ориентировочно 4,5 кВт тепловой энергии, затратив на ее транспортировку всего 1 кВт электрической энергии.
Тепловые насосы обладают высокой эффективностью, надежностью и экономичностью. Альтернативное отопление описываемого типа имеет всего один существенный недостаток – решение об его установки следует принимать только на нулевом цикле строительства.
Данное требование продиктовано большим объемом земляных работ.
Минимизация потерь тепла из дома
В заключение статьи нельзя не коснуться еще одного важного аспекта: минимизация потерь тепла из дома. Ведь, конечно, какими бы эффективными и современными ни были источники энергии в вашем доме, если он «протечет как решето», все работы будут напрасными, а экономия вашего бюджета будет минимальной
Как избавиться от потери тепла? Поскольку мы уже много раз писали на нашем портале Nedvio.com об энергоэффективности домов, различных обогревателях и технологиях пассивного строительства, мы кратко рассмотрим эти факторы здесь:
- Улучшить изоляцию стен и крыш;
- Выявление мостов холода и их устранение;
- Замена окон на другие, более теплоизолированные (желательно с коэффициентом теплообмена U до 1,0 Вт / м²К);
- Модернизация бытовой естественной механической вентиляции в системе рекуперации тепла;
- Теплоизоляция труб и установка более эффективных котлов.
Конечно, это далеко не все факторы. Вот иллюстрированная диаграмма, показывающая, как тепло может уходить из вашего дома:
Если вы будете следовать этим рекомендациям и навести порядок в доме, в первые несколько недель вы заметите, что в доме станет теплее, а ваши счета за отопление и электричество уменьшатся. Что ж, использование альтернативных и возобновляемых источников энергии поможет вам улучшить показатели комфорта и эффективности вашего дома.
Плюсы и минусы использования
Как у каждого конкретного источника энергии, вне зависимости от того, к какому типу он относится, традиционному или альтернативному, свойственны относящееся именно к нему достоинства и недостатки использования.
Кроме этого, в каждой группе энергоресурсов свойственны общие плюсы и минусы. Для альтернативных источников, к таковым относятся:
- Плюсами использования являются:
- Возобновляемость альтернативных источников энергии;
- Экологическая безопасность;
- Доступность и возможность использования в широком спектре применения;
- Низкая себестоимость энергии, получаемой в результате преобразования.
- Минусы использования:
- Высокая стоимость оборудования и значительные материальные затраты на этапах строительства и монтажа;
- Низкий КПД установок;
- Зависимость от внешних факторов, как-то: погодные условия, сила ветра и т.д.;
- Относительно не большая установленная мощность генерирующих установок, за исключением гидроэлектростанций.
