Нетрадиционные источники в Крыму
производства с 6,5 МВт в 1980 г. увеличился до 29 МВт в 1987 г. и в 1993
г. составил более 60 МВт (рис. 2).
[pic]
Рис. 2. Производство фотоэлектрических устройств в мире в 1970-1993
гг.
В Японии ежегодно выпускается 100 млн. калькуляторов общей мощностью
4 МВт, что составляет 7% мировой торговли фотоэлектрическими
преобразователями. Более 20 тыс. домов в Мексике, Индонезии, Южной
Африке, Шри-Ланке и в других развивающихся странах используют
фотоэлектрические системы, смонтированные на крышах домов, для получения
электроэнергии для бытовых целей.
Наилучшим примером использования таких систем является Доминиканская
республика, где 2 тыс. домов имеют фотоэлектрические установки,
сконструированные в последние 9 лет. Стоимость такой установки 2 тыс.
дол.
В Шри-Ланке израсходовано 10 млн. дол на электрификацию 60тыс. домов
с помощью фотосистем. Стоимость установки мощностью 50Вт, включающая
фотопанель, источник света и аккумуляторную батарею, составляет 500 дол.
В будущем стоимость ycтaновки для малых систем будет снижаться,
например установки с люминесцентными лампами. В Кении в течение последних
лет 20 тыс. домов электрифицировано с помощью фотосистем по сравнению с
17 тыс. домами, где за это же время введено централизованное
электроснабжение. В Зимбабве за счет кредита в 7 млн. дол, выделенного в
1992 г., будет электрифицировано 20 тыс. домов в течение 5 лет. Мировым
банком выделен кредит в 55 млн. дол. для электрификации 100 тыс. домов в
Индии фотосистемами. В США стоимость 1 км распределительных электросетей
составляет 13-33 тыс. дол. Контракт на установку мощностью 500 МВт,
включающую электроснабжение дома, освещение, радио, телевидение и
компьютер, составляет не менее 15 тыс. дол. (включая аккумуляторную
батарею). Уже имеется 50 тыс. таких установок в городах и ежегодно
строится около 8 тыс. установок. Среди индустриальных стран кроме США
также лидируют в использовании фотосистем в домах Испания и Швейцария.
Если даже ежегодно в мире будет снабжаться фотосистемами 4 млн. домов
(1% тех, что электрифицируются ежегодно), то общая установленная мощность
фотосистем составит всего 200 МВт, что в 4 раза меньше мирового
производства их в 1993 г. Если производство фотосистем достигнет ежегодно
1% общей продажи энергии в мире, то их производство по сравнению с
современным уровнем должно возрасти десятикратно, а увеличение до 10%
этой продажи приведет к стократному росту производства фотосистем.
Для успешного внедрения фотосистем их удельная стоимость должна быть
снижена в 3-5 раз прежде, чем появятся крупные энергосистемы.
Половина продажи кремния приходится на монокристаллы,
поликристаллическая модификация также имеет большое будущее. Большое
будущее будут иметь тонкопленочные системы, в частности на основе
аморфного кремния. Некоторые образцы фотоэлектро-преобразователей на
основе аморфного кремния имеют КПД 10%, удельную стоимость 1 дол/Вт,
стоимость получаемой электроэнергии 10-12 центов/(кВт/ч) - это ниже, чем
была ее стоимость в 1993 г. Имеется перспектива снижения стоимости к 2000
г. до 10 центов/(кВт /ч) и до 4 центов/(кВт /ч) к 2020 г.
Итак, фотоэнергетика может стать ведущим источником энергии мировой
большой индустрии. Это подтверждают сделанные в 1994 г. разработки,
считают эксперты. В результате создания новых технологий и повышения
технического уровня продукции может быть преодолен барьер для внедрения
фотоэлектрических систем, связанный с высокой их стоимостью. Так, по
инициативе корпорации Енрон ведется разработка фотоэлектрической станции
мощностью 100 МВт для строительства в Неваде, на которой стоимость
вырабатываемой электроэнергии составит 5,5 цента/(кВт/ч).[1]
Солнечная энергия является наиболее мощным и доступным из всех видов
нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в Крыму. Солнечное
излучение не только неисчерпаемый, но и абсолютно чистый источник
энергии, обладающий огромным энергетическим потенциалом.
В реальных условиях облачности, годовой приход суммарной солнечной
радиации на территории Крымского региона находится на уровне 1200-1400
кВт ч/м2.
При этом, доля прямой солнечной радиации составляет: с ноября по
февраль 20-40 %. с марта по октябрь - 40-65%, на Южном берегу Крыма в
летние месяцы - до 65-70%.
В Крыму наблюдается также наибольшее число часов солнечного сияния в
течение года (2300-2400 часов в год), что создает энергетически
благоприятную и экономически выгодную ситуацию для широкого практического
использования солнечной энергии.
В то же время, источник имеет довольно низкую плотность (для Крыма до
5 ГДж на 1 м2 горизонтальной поверхности) и подвержен значительным
колебаниям в | течение суток и года в зависимости от погодных условий,
что требует принятия дополнительных технических условий по
аккумулированию энергии.
Основными технологическими решениями по использованию энергии
являются: превращение солнечной энергии в электрическую и получение
тепловой энергии для целей теплоснабжения зданий.
Прямое использование солнечной энергии в условиях Крыма, для выработки в
настоящее время электроэнергии, требует больших капитальных вложений и
дополнительных научно-технических проработок.[8]
В 1986 г. вблизи г. Щелкино построена первая в мире солнечная
электростанция (СЭС-5) мощностью 5 тыс. кВт. К 1994 г. она выработала
около 2 млн. кВт.час электроэнергии. Эксперимент с СЭС показал реальность
преобразования солнечной энергии в электрическую, но стоимость
отпускаемой электроэнергии оказалась слишком высокой, что в условиях
рыночной экономики является малоперспективным.
В настоящее время ПЭО "Крымэнерго" обосновало применение в Крыму
солнечно-топливных электростанций, являющихся СЭС второго поколения с
более высокими технико-экономическими показателями. Такую электростанцию
планируется построить в Евпатории. Сегодня солнечная энергетика получила
широкое развитие в мире. Мировым лидером по строительству СЭС является
амери-канско-израильская фирма "Луз", сооружающая станции мощностью 30-80
МВт, на которых используется принципиально новая технология с
параболоциливдрическими концентратами солнечного излучения. Себестоимость
вырабатываемой ими электроэнергии ниже, чем на атомных
электростанциях.[9]
Перспективность применения фотоэлектрического метода преобразования
солнечной энергии обусловлено его максимальной экологической чистотой
преобразования, значительным сроком службы фотоэлементов и малыми
затратами на их обслуживание. При этом простота обслуживания, небольшая
масса, высокая надежность и стабильность фотоэлектропреобразователей
делает их привлекательными для широкого использования в Крыму.
Основными задачами по широкому внедрению фотоэлектрических источников
питания являются:
- разработка научно-технических решений по повышению КПД
фотоэлементов;
-применение высокоэффективных фотоэлементов с использованием
концентраторов солнечного излучения.
Техническая подготовленность отечественных предприятий на Украине
позволяет освоить производство фотоэлектрических источников питания на
суммарную установленную мощность до 100 МВт.
Мощность фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии,
внедряемых в Крыму к 2010 г., может составить до 3,0 МВт, что может
обеспечить экономию топлива до 1,7 тыс т у.т. в автономных системах
энергообеспечения.
Солнечная энергия в Крыму может использоваться не только для
производства электроэнергии, но и тепла. Это реально при широком
распространении в республике солнечных батарей (коллекторов), легко
сооружаемых и высокорентабельных. Разработкой и изготовлением солнечных
коллекторов новой конструкции занимаются ГНПП «Гелиотерн», «Крымэнерго»
(пос. Утес) и трест «Южстальмонтаж» (г. Симферополь). Горячее
водоснабжение от солнца (коллекторов) сбережет дефицитное органическое
топливо и не будет загрязнять воздушный бассейн. В настоящий же период
80% тепловой энергии производят более трех тысяч котельных, которые не
только сжигают огромное количество органического топлива, по и
существенно повышают концентрацию газопылевых загрязнений воздушной
среды.
Для успешного внедрения экологически чистых систем солнечного
теплоснабжения, повышения надежности их функционирования необходимо:
• разработать и внедрить в производство на предприятиях Крыма
различные виды энергетически эффективных солнечных коллекторов с
улучшенными теплотехническими характеристиками, отвечающими современному
зарубежному уровню, в частности: с селективным покрытием, вакуумные,
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
