Альтернативные источники питания для человека. Альтернативные виды энергии. Обзор источников электичесива. Варианты альтернативной энергии

Альтернативная энергия - это энергия, источник которой отличается от тех, что мы привыкли использовать (уголь, газ, ядерное топливо, нефть и т.п.); чаще используется в контексте ограниченности ископаемых источников топлива и наличия у таковых выбросов вредных парниковых газов в атмосферу. Альтернативная энергия - относительно новая отрасль (поскольку не было необходимости искать что-то менее эффективное, но более чистое, чем уголь, например) не находит широкого числа сторонников, но переход к ней неизбежен. Когда мы найдем способы добычи большого количества электроэнергии (скорее, ее хранения), использования водорода и других элементов, эффективной солнечной или термоядерной энергии на замену привычным источникам, мир изменится до неузнаваемости.

Как производить электроэнергию самостоятельно: каковы возможности?

Последнее, которое уже предается здесь, теоретически возможно для одного домохозяйства, но технически и экономически очень требовательного. Ситуация другая, когда речь идет о соседях. Сегодня все больше и больше небольших муниципалитетов и районов, которые генерируют собственное электричество, от Саксонии-Ангальт до Хохшварцвальда. Это не обязательно означает, что они могут отключить свои линии электроснабжения или теплоснабжения, чтобы стать действующим поставщиком. Скорее, это означает, что места производят более регенерированную электроэнергию, чем они потребляют, но зависят от «импорта» в определенное время суток.

Исследователи говорят, что если бы мы действительно этого захотели, то уже к 2050 году почти три четверти стран мира смогли бы полностью перейти на использование возобновляемых источников энергии. Такие выводы были сделаны в рамках большого аналитического проекта по составлению мировой дорожной карты до 2050 года.

Вопросы снабжения энергией нашего жилища становятся все актуальнее. И связано это не с отсутствием энергоносителей или генерирующих мощностей.

Установки автономного электроснабжения

Например, когенерационная установка или биогазовая установка, питаемая сжиженным природным газом, выделяет достаточно тепла для местного крытого бассейна или откормочного завода и вместе с солнечными системами и ветропарком для граждан снабжает достаточное количество электроэнергии в год для снабжения соседнего сообщества.

Большинство домохозяйств, производящих собственную электроэнергию, не используют энергию для себя, а направляют ее в местную электрическую сеть и собирают тариф за доставку на каждый киловатт-час. Ставки гарантируются в соответствии с Законом о возобновляемых источниках энергии, например, для фотогальванических установок в течение 20 лет после подключения. На данный момент это не должно меняться.

Как ни грустно звучит, но это связано с "коммерческой" монополизацией всего, что связано с энергетикой и нежеланием Правительства менять положение в этой области.

Тем не менее, существуют способы снизить финансовое давление энергетиков на бюджет семьи, а в ряде случаев, полностью отказаться от их централизованных услуг.

Общий принцип работы инвертора и системы энергообеспечения

Как ни странно, но продвижению альтернативной энергетики для жилища с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ) препятствует неосведомленность потенциальных потребителей о технологии получения энергии таким способом, показателей долговечности и надежности системы.

Кроме того, соответствующий закон вряд ли будет существовать в суде. Наиболее распространенным решением для тех, кто производит собственное электричество, является установка фотогальванической системы. Это включает солнечные панели на крыше и инвертор, который преобразует производимый постоянный ток в бытовой и сетевой переменный ток. Если вы не будете напрямую зависеть от доходности от тарифа на подачу - в настоящее время около 15 центов за киловатт-час для небольших систем крыши с линией пикового давления 10 киловатт - электричество может храниться в доме.

Главным элементом всех систем с ВИЭ является инвертор - электронное устройство преобразования низкого постоянного напряжения в переменное с характеристиками сети. Для управления параметрами выходного сигнала (напряжения сети) используется два "чудесных" качества инвертора:

  • Обратная связь - возможность средствами электроники реагировать на изменение состояния потребителей.
  • Импульсная генерация выходного сигнала электроникой инвертора. Импульсы с частотой несколько тысяч герц формируют синусоиду переменного тока, а обратная связь позволяет учитывать величину нагрузки потребителя. Кроме этого, высокочастотные импульсы позволили снизить потери на перемагничивание железа трансформатора, что привело к значительному уменьшению его размеров.

Другой важной частью электронного управления потоками электрической энергии является контроллер, который играет роль шлюза, распределяющего поток энергии от генерирующего устройства к накопителю или инвертору.

Благодаря этой инвестиционной комбинации есть деньги от государства

Он должен купить дешевое бытовое электричество. Он потребляет энергию от наружного воздуха или пола и распределяет ее в доме, например, при нагревании, горячей воде или даже в холодном состоянии. На рисунке показано, сколько энергии потребляется в процентах от «стандартного дома» в соответствии с заказом экономии энергии.

Несколько тысяч евро выплачиваются владельцам домовладельцев, которые инвестируют в возобновляемую энергию. Федеральное правительство в настоящее время продвигает тепловые насосы, установки для биомассы и солнечные тепловые коллекторы, которые преобразуют солнечное тепло непосредственно из крыши в тепло. Обзор поощрения использования возобновляемой энергии предоставляется Швейцарским федеральным управлением экономики и экспортного контроля, который несет ответственность за оплату, и который получил известность в связи с легендарной премией на самообслуживание автомобилей.

Судить об энергетических возможностях системы аккумулятор-инвертор-потребитель можно по следующим цифрам:

  • Мощность потребителя - 14 кВт (с учетом одновременной загрузки 60% получаем 8,4 КВт).
  • Характеристики АКБ - 24 В, 225 А*ч, 4 шт.
  • Инвертор - 9-12 КВт.

Система с такими характеристиками может работать двое суток без подзарядки до разрядки АКБ на 70%.

Мощные решения для домовладения становятся сильными. Они считались слишком длинными, слишком тяжелыми и едва доступными. Но из-за падения цен производителей и повышения удобства пользования они все чаще пользуются спросом у частных домохозяйств, которые хотят генерировать собственную электроэнергию. Это может затем потреблять солнечное электричество ночью, будь то стиральная машина или электрический автомобиль, который, возможно, один раз для продажи.

Кроме того, хранение теперь продвигается после долгой борьбы в коалиции. Кроме того, чистые инвестиционные затраты, если хранилище соответствует некоторым техническим критериям, могут быть вычтены из налога на 100%. Причина этого в том, что эксперты и правительства в частных магазинах видят ключ к решению проблем, связанных с потреблением энергии: каждый киловатт-час, потребляемый непосредственно на месте, не должен оплачиваться потребительским сообществом, поэтому он экономит все деньги. Кроме того, самопотребление повышает устойчивость локальных сетей распределения электроэнергии.

Альтернативные источники энергии для дома будут рассмотрены отдельно.

Способы получения энергии


Основные принципы получения энергии "из воздуха" открыты давно, но для практического применения не хватало уровня технического развития. С развитием электроники и материаловедения это стало возможным. В техническом и материальном плане солнечные батареи и ветрогенераторы доступны большинству потребителей, но сказывается определенный консерватизм населения России. Тепловой насос или биоэнергетическая установка - это уже серьезная инженерная и техническая задача. Но все они достойны внимания.

Существуют обычные свинцово-кислотные батареи или более дорогие и более мелкие литий-ионные батареи. В ближайшие есть так называемые батареи окислительно-восстановительного потока. Они должны иметь аналогичную плотность энергии, как свинцово-кислотные батареи, но быть более прочными. И по цене они скоро обыграют литий-ионные батареи. Проблема со всеми системами хранения данных заключается в том, что они, как правило, еще не способны разумно общаться с операторами энергосетей и, таким образом, лишь в ограниченной степени облегчают работу сетей.

В странах Средиземноморья солнечная энергетика настолько развита, что правительства Испании и Италии закрывают государственные программы субсидирования частных потребителей.

Эффективность солнечной батареи зависит от длительности освещения и угла падения света. Оба фактора на территории России не совсем благоприятные. В чистом виде фотоэлектронные источники энергии применимы для специального назначения, в качестве вспомогательного устройства для подзарядки аккумулятора. К примеру, это может быть удаленный контрольно-измерительный прибор, который передает данные телеметрии на базу (трубопроводы, энергосети, метеорологические станции и т.п.). Кроме этого, солнечные батареи хорошо зарекомендовали себя в системах охраны, аварийного освещения и системах с низкой энергоемкостью.

Из местного подвала и балкона выдается электричество

На рынке также существует множество движений для экологически чистой тепловой промышленности. «Только около четверти нагревателей в немецких подвалах, по оценкам, соответствует уровню техники», - объясняет Филипп Ворер, управляющий директор Агентства по возобновляемым источникам энергии. В Германии половина конечного потребления энергии не будет отменена. Однако в настоящее время на возобновляемые источники энергии приходится лишь 10% теплоснабжения.

«Для увеличения этой доли возобновляемых источников энергии доступны современные технологии», - говорит Ворер. К ним относятся дровяные нагреватели и тепловые насосы для заземления и обогревателей, а также солнечные коллекторы. Он говорит, что широкий спектр различных технологий использования возобновляемого тепла может быть адаптирован к индивидуальным потребностям. Инструмент предназначен для домашних строителей, а также для модернизаторов. В частности, если у вас есть повышенный спрос на тепло, например, для нагрева бассейна, таким образом, вы можете генерировать собственное электричество и, таким образом, экономить много энергии.

Солнечный коллектор


Один из самых распространенных и отработанных вариантов теплового насоса является солнечный коллектор. Контур с низкокипящей жидкостью представляет собой большое количество очень тонких трубок, которые размещены в плоской светопоглощающей панели.

Поскольку вы также можете генерировать электричество в арендованной квартире

Этими технологиями способствуют производители газовой промышленности и оборудования. Новые устройства убеждают с высокой эффективностью. До сих пор трудно жильцам было активно участвовать в производстве энергии или даже в производстве электроэнергии: крыши, подвалы, где можно было установить оборудование, принадлежали владельцу. Тем не менее они освобождают совесть, учитывая, как часто эти устройства нужно загружать.

Они составляют около 80 на 160 сантиметров в длину, весит чуть менее 20 килограммов и обеспечивают максимальную мощность почти 200 Вт. Этого недостаточно для подачи пылесоса или даже плиты плиты, но для подзарядки батарей. Модели можно даже подключить к розетке, чтобы они могли подавать электричество в контур дома - и так далее.

Компрессор прокачивает жидкость через панель, что обеспечивает её постоянный нагрев солнечным светом и эффективную работу контура отбора тепла.

Солнечный коллектор может быть использован, как самостоятельный элемент системы ГВС, так и совместно с тепловым насосом подземного размещения или с электрическим котлом (от ветряка) для автономного отопления жилого дома.

Однако эти мини-системы могут «перезаряжать» предохранители и цепи автоматического выключателя дома и, таким образом, сами становятся рисками безопасности, то есть кабели направляются в другом месте. Если учесть, однако, то, что было сделано на рынке для частных производителей электроэнергии за последние пять лет, недолго, прежде чем на рынке появятся также разумные устройства, с которыми жильцы Отто-Норма также переходят на энергоснабжение и генерировать собственное электричество.

Возобновляемые источники энергии, часто называемые регенеративными или альтернативными энергиями, являются энергоносителями, которые в отличие от ископаемых видов топлива, таких как нефть, природный газ или уголь, почти бесконечно доступны или возобновляются за сравнительно короткое время. Таким образом, использование регенеративных энергий - это и способ противостоять растущей нехватке ископаемых энергий, а также альтернатива ядерной энергии и разрушающему климат сгоранию угля.

Эффективность солнечного коллектора достаточно высокая даже в пасмурную погоду. Следует предусматривать термоаккумулятор.

Сила ветра давно служит человеку, но только с появлением электроники и новых материалов стало возможным использовать легкий ветер (2 балла, до 3,3 м/с по шкале Бофорта) и не бояться штормовых нагрузок (10-11 баллов, 30 м/с и более).

Какие формы регенеративной энергии существуют?

Для экологически чистого производства электроэнергии и тепла владельцы недвижимости имеют в своем распоряжении различные возобновляемые источники энергии. С солнцем в качестве источника энергии могут генерироваться как электрическая, так и тепловая энергия. В то время как преобразование солнечного света в электричество называют, генерируется тепло от солнечной энергии. Другой формой возобновляемых источников энергии является энергия ветра. Один использует плавучесть ветра для выработки электроэнергии.

Ветрогенератор с закрытыми металлокерамическими подшипниками, неодимовыми магнитами, стеклопластиковыми лопастями и прочным корпусом представляет собой абсолютно надежный и неприхотливый механизм, который хорошо подходит к жестким климатическим условиям России. Альтернативная энергетика для загородного дома , построенная на базе ветрогенератора, обладает высоким уровнем стабильности характеристик.

Кроме того, энергия может быть извлечена из биомассы. Энергия, хранящаяся в виде древесины, энергетических культур или остаточных материалов, таких как органические отходы, солома или навоз, превращается в тепло, электроэнергию или топливо в растения биомассы.

Альтернативные энергии также включены. При нагревании от земли не только нагревается дом, тепловые насосы также подают горячую воду. В нижеописанной инфографике дается обзор преимуществ и недостатков, а также возможностей для развития соответствующих форм энергии. Дом возобновляемой энергии: обзор всех форм энергии.

Термодинамические источники (тепловой насос)

Неисчислимые объемы энергии низкопотенциального тепла, которые "скрыты" в цикле Карно (Сади Карно, 1824 год), не дают покоя инженерам с момента его открытия. Современные технологии, материалы и достижения машиностроителей с электронщиками позволяют реализовать теоретические основы этого принципа на практике. Компрессорная и насосная техника, низкокипящие теплоносители, система трубопроводов и электронная система управления - этот не простой технический набор элементов дополняется разнообразием конкретных условий применения. Этим объясняется сложность массового внедрения систем отопления на основе принципа теплового насоса.

Солнечная тепловая, фотовольтаическая или ветровая энергия - кто продвигает и где сильные и слабые стороны энергетических форм? С геотермической солнечной или ветровой энергией природа обеспечивает практически неисчерпаемый энергетический резервуар для выработки электроэнергии и тепла. В нашей инфографике мы представляем различные формы энергии для вашего имущества, а также отдельные варианты финансирования.

В случае новых зданий использование возобновляемых источников энергии для выработки тепла

Любой, кто полагается на возобновляемые источники энергии для электричества и тепла, не зависит от роста стоимости энергии, потому что необходимая энергия генерируется сама по себе. Однако использование альтернативных энергий не всегда является чисто финансовым соображением. Например, Закон о возобновляемой энергии для новых зданий обязательно требует пропорционального использования энергии регенерации при выработке тепла. Кроме того, владельцы недвижимости должны учитывать, что возобновляемые источники энергии не всегда доступны постоянно.

Но интерес к ТН в России нарастает. С развитием малоэтажного строительства количество предлагаемых моделей увеличивается. Но беда в том, что даже Финляндия (Ultimate), наиболее близкая к нам по климату, поставляет устройства, рассчитанные на среднегодовую температуру отопительного периода минус 7 град., а на 70% территории России она составляет минус 12-15. Доводка до нужных параметров - дело не простое.

Ветряные генераторы тепла

Поэтому может быть полезно комбинировать различные возобновляемые источники энергии. В зависимости от того, какие возобновляемые источники энергии используются владельцами недвижимости, требуется более или менее высокие инвестиции в техническое оборудование.

Инвестициям в возобновляемые источники энергии способствует государство

Владельцы недвижимости могут финансировать такие проекты одним, если расходы на конверсию в энергию регенерации превысят € 000. Вы можете узнать, какие поставщики предлагают финансирование при каких условиях. Если требуемая сумма составляет менее € 000, проект может финансироваться одним. Кроме того, инвестиции в возобновляемые источники энергии также поощряются государством. И Закон о возобновляемых источниках энергии предусматривает гарантированный тариф на подачу, если электричество из возобновляемых источников энергии подается в государственную электрическую сеть.

Биоэнергетические источники

Источник этого класса относится к категории источников со сложными технологическими и техническими требованиями. Биологическая составляющая процессов предъявляет требования к температуре и давлению в зоне брожения, состав и консистенция сырья имеет свои параметры, а конечный продукт (метан) требует специальных условий для работы. Все это требует больших капиталовложений. Современные технологии подготовки сырья (коагуляция, центрифугирование, биодобавки) позволили уменьшить размеры метантенка более чем в два раза. Этот альтернативный источник энергии экономически целесообразен для фермерских хозяйств со стабильной и достаточной сырьевой базой.

Очень интересно дополнение биоэнергетической установки промышленным ветрогенератором. Зависимость от внешних сетей исчезает полностью, с высокой степенью энергобезопасности.

Варианты компоновки альтернативных источников

Предложенные в таблице варианты компоновки альтернативных возобновляемых источников энергии не может быть догмой. С подпиткой из сети вариантов становится еще больше.

Безусловно, стоимость оборудования и монтаж стоят не так дешево, что приводит к длительным срокам окупаемости проекта. К тому же, государство и энергетики не торопится выкупать излишки энергии, которые обязательно появятся, т.к. нормальный расчет ведется с запасом. Но если Вам, хоть раз, приходилось судиться с энергетической компанией по поводу сгоревшей бытовой техники или проводить и подключать электричество к удаленному дому и заглядывать в будущее, то цена уже не кажется запредельной. Сроки службы альтернативных источников энергии для дачи или загородного дома позволяют вырастить в таком доме не одного ребенка.

Вид объекта Параметры и состав источников альтернативной энергии
Схема компоновки
Квартира (электронные потребители: телевизор, компьютер, муз. центр и освещение.) 2,0-2,5/60-75 солнечная батарея - АКБ - инвертор - контроллер
Дача (насос, холодильник, телевизор, освещение). Из расчета 2 дня без подзарядки АКБ. 3,0-3,5/90-105
(лето)
1) солнечная батарея (30%)- ветрогенератор - АКБ - инвертор - контроллер;
2) солнечная батарея (100%) - дизельгенератор - АКБ - инвертор - контроллер;
3) ветрогенератор - дизельгенератор - АКБ - инвертор - контроллер;
Загородный дом для постоянного проживания 7-10/210-300 ветрогенератор - дизельгенератор - АКБ - инвертор - контроллер;
Ферма с домом 1) ветрогенератор - дизельгенератор - АКБ - инвертор - контроллер;
2) ветрогенератор - дизельгенератор - АКБ - инвертор - контроллер + тепловой насос.

Вы можете обратится к менеджерам нашей компании и мы подберём для Вас оптимальный комплект , отвечающие энерготребованиям Вашего жилища.