УДК 697.7 ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ

УДК 697.7
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ТЕПЛИЦ
Никольский О.К., Тайсаева В.Т.
Россия, г. Барнаул, АлтГТУ
Альтернативные источники энергии (АИЭ) в настоящее время находят широкое
применение во всем мире среди развитых стран. Причиной этому являются:
- острая необходимость снижения выброса парниковых газов от энергетики, что
нашло свое подтверждение в Киотских протоколах;
- обеспечение энергетической безопасности;
- экономия невозобновляемых энергетических ресурсов.
Актуальность использования АИЭ также повышается в связи с мировым ростом
цен на энергоносители.
Международные эксперты сходятся во мнении, что доля АИЭ в мировом
энергопотреблении будет расти. По подсчетам Управления энергетической
информации (EIA) при правительстве США, доля АИЭ к 2030 г. увеличится до 21 % с
нынешних 9 % и сравняется с долей использования природного газа в мировом
энергопотреблении [1].
Несмотря на огромные потенциальные запасы, в настоящее время
альтернативные источники энергии в России используются крайне мало по ряду
причин, основными из которых являются следующие.
1.
Кажущееся изобилие запасов горючих ископаемых является
сдерживающим фактором развития альтернативной энергетики в наших странах.
2.
Широкая общественность, деловые круги и правительства испытывают
недостаток в надежной информации о доступности и экономической целесообразности
АИЭ, поэтому альтернативная энергетика, как правило, представляется слишком
дорогой.
3.
Развитию АИЭ мешает неблагоприятный инвестиционный климат и
недостаточность законодательной базы.
Поэтому на долю использования АИЭ приходится сегодня не более 1 % от
общего объема производства электроэнергии в наших странах.
Вместе с тем существует ряд регионов, где по экономическим и экологическим
условиям представляется целесообразным приоритетное развитие альтернативной
энергетики. Среди них можно выделить:
- зоны децентрализованного энергоснабжения с низкой плотностью населения;
- зоны централизованного энергоснабжения с большим дефицитом мощности и
значительными потерями в сельскохозяйственном производстве из-за частых
отключений электрической сети;
- города со сложной экологической обстановкой из-за вредных выбросов в
атмосферу промышленных предприятий и ТЭЦ;
- зоны с проблемами энергообеспечения фермерских хозяйств и
индивидуального жилья.
Человечеству не будет угрожать энергетический кризис, связанный с
истощением запасов нефти, газа, угля и урана, если оно освоит технологии
использования источников альтернативной энергии и сможет найти оптимальное
сочетание применения возобновляемых и истощаемых ресурсов. В этом случае будут
решены проблемы загрязнения среды обитания и обеспечения населения экологически
чистыми продуктами питания, увеличения продолжительности и качества жизни
человека.
Решающими факторами развития альтернативной энергетики, на наш взгляд,
должны быть:
- уменьшение зависимости от импорта энергоресурсов (энергетическая
безопасность);
- снижение вредного влияния на окружающую среду, в т.ч. сокращение эмиссии
парниковых газов (экологическая безопасность);
- стремление сохранить собственные невозобновляемые энергоресурсы для
будущих поколений и на случай чрезвычайных обстоятельств.
В арсенале АИЭ особое место занимает солнечная энергетика – область
энергетики, связанна с преобразованием солнечной энергии в электрическую и
тепловую энергию. Солнечную энергетику можно рассматривать как чистое
неисчерпаемое «зеленое» электричество или тепло, которое создается из солнечного
света или тепла от солнца.
Наиболее перспективным и экономически целесообразным представляется
применение солнечной теплоэнергетики. По данным Международного энергетического
агентства (IEA) себестоимость производства этого вида энергии в два раза ниже, чем
при использовании солнечной фотоэнергетики.
Мировой опыт развития альтернативной энергетики свидетельствует о
настоятельной необходимости ее поддержки
со стороны государственных и
региональных органов власти.
Суть предлагаемого проекта заключается в создании солнечных теплиц с
использованием энергоэффективных технологий, которые обеспечивают производство
экологически чистой сельскохозяйственной продукции, снижение потребления
органического топлива и кислорода, предотвращение выбросов углекислого газа. Для
этого предусмотрено использование специального гелиоэнергетическое оборудования,
включающего солнечные коллекторы с теплоносителем «вода-воздух», тепловые
аккумуляторы с пористой насадкой и гибридные солнечные системы.
Отличие проекта (рисунок 1) от зарубежных аналогов состоит в оптимизации
геометрических размеров теплицы, обеспечивающей максимальное поступление
солнечной энергии, что позволяет использовать без отопления теплицу в весеннеосенний период года. Кроме того, новое архитектурное решение проекта позволяет
совместить ограждающую конструкцию с тепловым аккумулятором, тем самым
экономить до 40 % строительных материалов.
Рисунок 1 – Общий вид солнечной энергоэффективной теплицы
Разработка «Энергоэффективная солнечная теплица» вошла в число восьми
лучших проектов Глобального конкурса инвестиционных исследований по
возобновляемой энергетике [3]; автор проекта является первым ученым в России,
награжденным призом BlueSky Департамента Промышленности ООН.
Литература
1.
Инновационное развитие альтернативной энергетики. Научное
издание.4.1.-М.ФГНУ «Росинформагротех»,2000.-348 с.
2.
Тайсаева В.Т. Энергоэффективные технологии жизнеобеспечения с
солнечными системами теплоснабжения. В Сб. трудов Международного университета
природы, общества и человека «Дубна».-М.:РАЕН, 2007.-287 с.
3.
BlueSky Award Certificate Global Top Investment Scenarios to Apply New
Technologies for Renewable Energy Utilization, Гонконг (Шеньцзин), окт.2005 г.
Никольский
Олег
Константинович,
д.т.н.,
профессор,
зав.
кафедрой
«Электрификация производства и быта», АлтГТУ им. И.И. Ползунова, г. Барнаул; тел.
(3852)36 71 29, e-mail: elnis@inbox.ru
Тайсаева Валентина Табановна, д.т.н., профессор Бурятской государственной
сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова, г. Улан-Удэ, тел. (3012)44 62 41,
e-mail: solar_en@mail.ru