Позиция органов госуправления

Позиция органов госуправления
По метеорологическим данным в Республике Беларусь в среднем 250 дней в году
пасмурных, 85 с переменной облачностью и 30 ясных, а среднегодовое поступление
солнечной энергии на земную поверхность с учетом ночей и облачности составляет 243
кал на 1 см2 за сутки, что эквивалентно 2,8 кВтч/м2, а с учетом КПД преобразования для
гелиоэлектричества 12% - 0,3 кВтч/м2.. Для удовлетворения потребности республики в
электроэнергии в объеме 45 млрд.кВтч Потребуется 450 км2 гелиостатов, что при их
стоимости 450 долларов США/кв.м соответствует стоимости 202,5 млрд. долларов США
без учета затрат на эксплуатацию синхронизаторов, строительно-монтажные работы,
конструкции, кабели, системы управления, технические средств для обслуживания,
инфраструктуру и т.п. Учет перечисленных составляющих удвоит названную сумму. С
учетом опыта создания солнечной электростанции в Крыму, а также зарубежного опыта
удельные капвложения и себестоимость получаемой электроэнергии пока десятикратно
превышают ее производство на других источниках. Технический прогресс в этой области
естественно будет способствовать снижению затрат, однако, для условий Беларуси, в
прогнозируемом периоде составляющая производства электроэнергии с помощью
солнечной энергии будет практически не ощутима. Основными направлениями
использования энергии солнца будут гелиоводоподогреватели (ГВН) и различные
гелиоустановки для интенсификации процессов сушки и подогрева воды в
сельскохозяйственном производстве. За счет использования солнечной энергии возможно
замещение 25 тыс. т у.т. в год органического топлива к 2005г.
Рис. 1. а) Проектное предложение по энергоэффективной застройке района г. Минска
(засл. арх. РБ А.А. Соболевский), б) Энергопассивные экодома БО МАЭ.
Позиция экспертов НПО
Солнечные лучи ежегодно приносят в Беларусь в 20 тыс. раз больше энергии, чем мы
потребляем. Крыша одноэтажного дома на севере Беларуси получает в 10 раз больше
энергии, чем требуется для отопления этого дома.
Считается, что отопление жилища за счёт солнечной энергии возможно только в жарких
странах, близких к экватору. Однако это мнение ошибочно. По многолетним
наблюдением метеорологов на широте Минска с апреля по сентябрь на квадратный метр
поверхности падает 297600 МДж солнечной энергии. При завышенной норме
энергопотребления на квадратный метр отапливаемого помещения 70 кВт-ч/год/кв.м (для
сравнения в Швеции норма 30-60 кВт-ч/год/кв.м) годовое потребление энергии составит
всего 25200 МДж. Таким образом, солнечной энергии вполне достаточно для отопления
круглый год и для горячего водоснабжения летом. При этом система сезонного
аккумулирования солнечного тепла может иметь КПД всего 10%. Экодом предлагаемой
конструкции имеет скатную крышу выраженной южной ориентации.Крыша покрыта
сплошным водовоздушным солнечным коллектором конструкции Белорусского отделения
международной академии экологии. Под домом находится твердотельный суточный и
сезонный тепловой аккумулятор. Такие аккумуляторы распространены в Швеции и
Норвегии. Другая возможная конструкция - жидкостный аккумулятор внутри дома (15
тонн воды на 200 кв.м жилой площади). Дом оборудован принудительной системой
вентиляции, обеспечивающей воздухообмен и обогрев жилых помещений (основные
технические решения запатентованы). Обязательной является система рекуперации тепла
при вентиляции.
Гелиоэнергетика – получение энергии от Солнца. Имеется несколько технологий
солнечной энергетики. Получение электроэнергии от лучей Солнца не даёт
вредных выбросов в атмосферу, производство стандартных силиконовых батарей
также причиняет мало вреда. Но производство в широких масштабах многослойных
элементов с использованием таких экзотических материалов, как арсенид галлия
или сульфид кадмия, сопровождается вредными выбросами.
Солнечные батареи имеют ряд преимуществ: они могут помещаться на крышах
домов, вдоль шоссейных дорог, легко трансформируются, используются в
отдалённых районах.
Главной причиной, сдерживающей использование солнечных батарей, является их
высокая стоимость. Нынешняя стоимость солнечной электроэнергии равняется 4,5
дол. за 1 Вт мощности и, как результат, цена 1кВт\час электроэнергии в 6 раз
дороже энергии, полученной традиционным путём сжигания топлива. Возможно
использование солнечной энергии для отопления жилищ.
Однако в условиях нашей страны 80% энергии Солнца приходится на летний
период, когда нет необходимости отапливать жильё, кроме того, солнечных дней
в году недостаточно, чтобы использование солнечных батарей стало экономически
целесообразно.
В Республике Беларусь целесообразны 3 варианта использования солнечной
энергии:
·
пассивное использование солнечной энергии методом строительства домов
«солнечной архитектуры». Расчёты показывают, что количества энергии, падающее
на южную сторону крыши домов площадью 100 кв. м. на широте Минска, вполне
хватает даже на отопление зимой. Размеры дешёвого гравийного теплового
аккумулятора под домом вполне приемлемы. Однако в настоящее время полностью
игнорируются даже принципы пассивного солнечного отопления. Единственное
здание в Беларуси, построенное с использованием этого принципа – немецкий
Международный Образовательный Центр;
·
использование солнечной энергии для целей горячего водоснабжения и
отопления с помощью солнечных коллекторов;
·
использование солнечной энергии для производства электроэнергии с
помощью фотоэлектрических установок.
Если проектирование зданий проводить с учётом энергетического потенциала
климата местности и условий для саморегулирования теплового режима зданий, то
расход энергии на теплоснабжение можно сократить на 20-60%. Так,
строительство на принципах «солнечной архитектуры» может снизить годовое
теплопотребление до 70-80 кВт\кв. м.
В настоящее время финансируется создание отечественной установки на
фотоэлементах. Одна солнечная электростанция установлена в Беловежской пуще и
отапливает два дома, ещё несколько установлены в чернобыльской зоне.
Солнечные коллекторы рекомендуется устанавливать в коттеджах, загородных
домах. Они экономичнее традиционных угольных котлов.
Создано опытное производство систем горячего водоснабжения, базирующихся на
использовании солнечной энергии. Эти устройства включают в себя солнечные
коллекторы и теплонакопители. Оптимальный для местного климата вариант –
система с четырьмя коллекторами – позволяет обеспечить потребности в горячем
водоснабжении семьи из 4-5 человек. Зимой установку можно интегрировать со
стандартной системой отопления. Стоимость оборудования варьируется в пределах
900-3500 дол. США.
В Республике Беларусь организовано производство гелиосистем для нагрева
воды. Они представляют собой лёгкие, компактные конструкции, собираемые по
модульному принципу. В зависимости от конкретных условий можно получить
установку любой производительности. Основой гелиосистем является плёночнотрубочный адсорбирующий коллектор. Теплообменники, входящие в состав систем,
изготавливаются из специальных материалов, исключающих коррозию при
замерзании. Гелиоустановки могут подсоединяться к централизованной системе
отопления или работать автономно с заправкой бака-накопителя требуемой
ёмкости. Приблизительная цена систем составляет 400 дол. США.
Однако в целом в ближайшее время на значительное увеличение доли солнечной
энергетики в Беларуси рассчитывать не приходится. Но специалисты убеждены,
что к 2060 году доля энергии Солнца превысит 50%.
Интересны примеры использования солнечной энергии в разных странах.
В условиях Великобритании жители сельской местности покрывают потребность в
тепловой энергии на 40-50% за счёт использования энергии Солнца.
Современные солнечные коллекторы могут обеспечить нужды сельского хозяйства
в тёплой воде в летний период на 90%, а в переходный период – на 55-65%, в
зимний – 30%.
Наиболее эффективно в странах ЕС солнечные установки эксплуатируются в
Греции, Португалии, Испании, Франции: выработка солнечными энергоустановками
составляет соответственно 870 000, 290 000, 255 200, 174 000 МВт\ч в год.
В целом, по Европейскому союзу вырабатывается 1 850 000 МВт\ч в год (по
данным 1998 г.).
Наиболее суммарной площадью установленных солнечных коллекторов располагают:
США – 10 млн.кв.м, Япония – 8 млн кв.м, Израиль – 1,7 млн. кв.м, Австралия