Можно ли при помощи солнечной энергии автономно жить в коттедже неподалеку от города?
_Однажды утром корреспондент «Вслух.ру» услышал по радио любопытный факт: Тюмень — один из самых солнечных городов России. Он находится в числе лидеров по количеству солнечных дней. Факт, конечно, спорный, но он натолкнул на мысль: а нельзя ли воспользоваться этой географической особенностью в корыстных целях и обеспечить, скажем, частный домик электроэнергией без подключения к электросетям? Предлагаем читателям разобраться, почему Тюмень — отличное место для альтернативной энергетики и почему крыши тюменских коттеджей пока не покрыты солнечными панелями._
Солнечный город
===============
Ясных дней в Тюмени и правда много. Пару лет назад консультант Центра энергоэффективности и инновационных технологий Наталья Шульц называла такую цифру: «Наш город занимает второе место после Сочи по количеству солнечных дней в году, их в Тюмени 275».
Эту информацию счел правдоподобной кандидат географических наук Сергей Рассказов. «Солнечных дней в Тюмени в течение года достаточно много, даже больше, чем в Сочи. Но за счет зимы», — уточнил он.
В «Географии Тюменской области» (Бакулин В.В., Козин В.В.) продолжительность солнечного сияния в год в лесостепных районах Тюменской области указывается на уровне 2000-2050 часов. Правда, значительная повторяемость пасмурной погоды снижает солнечное сияние по отношению к возможному в летние месяцы на 40-60%.
На советской карте суммарной солнечной радиации район Тюмени тоже выглядит многообещающе. Но можно ли в наших условиях заниматься солнечной электроэнергетикой? Кандидат технических наук, заведующий кафедрой электроэнергетики института промышленных технологий и инжиниринга ТюмГНГУ Алексей Портнягин уверен, что можно.
«Наше географическое положение позволяет достаточно эффективно использовать солнечную энергию. Конечно, в южных регионах коэффициент полезного действия будет больше, но и у нас он неплохой, — подчеркнул завкафедрой электроэнергетики. — Насколько мне известно, в нашем регионе когда-то даже обсуждался проект солнечной электростанции в промышленных масштабах. Не знаю, правда, чем все закончилось. Ну, а в частном порядке, многие этим источником энергии пользуются».
Упомянутый Алексеем Портнягиным проект был действительно реализован в Ярковском районе для нужд рыбного хозяйства. Мощность станции — 10 кВт. Электроэнергию она вырабатывает за счет солнечных панелей.
«Особых препятствий для использования в Тюмени солнечных панелей нет, единственный момент: они требуют постоянного обслуживания. Панели необходимо регулярно чистить, — уточнил кандидат технических наук. — Альтернативная энергетика в нашем регионе и, в целом, по России, конечно, будет развиваться. Но пока традиционные ресурсы дешевы и доступны, продвигать альтернативные источники энергии достаточно проблематично».
Как считает ученый, солнечная энергия в наших широтах должна использоваться как вспомогательная. Либо как основной источник, когда нет никакой возможности использовать централизованное отопление или нет электричества.
Электростанция в огороде
========================
Отказаться от центральной линии электропередач полностью в Тюмени, к сожалению, невозможно. Во время снегопада солнечная панель работает не в полную силу, плюс снег может налипать на нее. Да и световой день зимой короче. Но солнечная электростанция вполне оправдывает себя в качестве резервного источника и абсолютно точно сокращает расходы на электроэнергию, сошлись во мнении наши собеседники.
Давайте попробуем рассчитать, во сколько обойдется тюменцу небольшая солнечная электростанция. Воспользуемся для этого каталогом магазина Orion72.ru и формулой, предложенной на одном тематическом сайте. Начнем с того, сколько энергии вырабатывает одна солнечная панель в наших краях. Для этого мощность панели (берем 150-ваттную китайскую панель за 10 200 рублей) умножаем на коэффициент солнечной инсоляции. Его подсмотрим на карте зеленоградского производителя панелей «Санвэйс», для Тюмени такой показатель равен 3,5. Итого, 525 Ватт в час. Наш условный домик потребляет около 5000 Ватт в час, а это значит, ему понадобится 10 таких панелей (102 тыс. рублей).
_Карта с сайта S-ways.ru_
Далее считаем стоимость аккумуляторов, из расчета, что разряжаться более чем наполовину они не должны (тогда нам нужно ориентироваться на емкость 7500 Ватт в час). В таких системах используются гелиевые аккумуляторы с напряжением 12 Вольт. Значит, нам нужно насобирать батарей на 625 Ампер в час. Возьмем для этих целей четыре аккумулятора емкостью 200 Ампер в час, за 26 тыс. рублей каждый (еще 104 тыс. рублей).
Нам также понадобится контроллер заряда. Он стоит не так уж дорого, в сравнении с остальными элементами системы (1500-3000 рублей).
Ну и, наконец, последний элемент, преобразующий постоянное напряжение в переменное — инвертор. Для нашего «сферического домика в вакууме» возьмем преобразователь на 4500 Ватт просто потому, что в магазине, на цены которого мы ориентировались нет чего-нибудь помощнее. Стоит такой агрегат 40,5 тыс. рублей.
> Итого, наш воображаемый домик обзавелся солнечной электростанцией за 250 тыс. рублей.
Энтузиазм и инвестиции
======================
Географическое положение для строительства частных солнечных электростанций в тюменских огородах вполне приемлемое. В Москве и Санкт-Петербурге, да и у более близких соседей из Екатеринбурга, солнечная панель на крыше удивления уже не вызывает (что доказывается количеством фотографий, которые можно найти по соответствующему запросу в поисковике). Так что же останавливает тюменцев?
> «Развитие этой технологии тормозится ценами на электроэнергию, — уверен специалист компании „Орион — Инженерные Системы“ Алексей Балашов. — При стоимости киловатта на уровне 10 рублей в Германии здесь мы имеем цену на уровне 1,5 рублей. Пока солнечная энергия не составляет никакой конкуренции традиционной. Но ситуация со временем может измениться».
Солнечные панели в Тюмени покупают, в основном, обеспеченные энтузиасты. Таких людей совсем немного. Дело даже не в стоимости панелей, а в стоимости всей системы. В нее входят аккумуляторы, которые выходят из строя достаточно быстро, а стоят треть от всех затрат.
Директор ООО «Смарт Системз» Игорь Вихлянский на своем опыте убедился — жители областной столицы пока не готовы тратить серьезные средства на установку альтернативных источников энергии, зато легко тратят их на роскошь.
«Человек может купить унитаз за 150 тыс. рублей, но потратить 150 тыс. на солнечные коллекторы он не готов, хотя эти две вещи несопоставимы по своей сути, ведь коллекторы со временем окупаются, пусть даже через пять лет, это нормальный срок в капитальном строительстве, — отметил он. — Мы все еще не научились экономить. У нас всю жизнь были маленькие тарифы на электричество, газ, воду. Домик в Греции может быть автономным, потому что человек понимает, что он может себе позволить. А у нас: пришли, врубили телевизор в гостиной, сами ушли на кухню, тут же работает музыкальный центр, ребенок сидит за компьютером. Всем весело».
К слову, почему мы говорим только о солнечных электростанциях? Может есть и другие альтернативные источники энергии, применимые к нашим широтам? Но, как пояснили эксперты, ветра у нас тут недостаточно сильные.
> «Средняя годовая скорость ветра у нас не более 4 м/с, — сообщил Игорь Вихлянский. — Ветра недостаточно для того, чтобы эффективно использовать ветрогенераторы, им требуется, как минимум, 6-8 м/с».
Ручьев и быстротечных речек для строительства мини-ГЭС тоже не найти. Остается только выработка тепла при помощи солнечных коллекторов. Это тепло используются и для отопления, и для горячего водоснабжения.
В зимний период при их помощи можно сэкономить до 60% затрат на отопление двухэтажного дома и на 100% обеспечить потребности в горячем водоснабжении. Правда, это и до кризиса было дорого. К примеру, на дом площадью 300 кв. метров потребуется 42 тепловых трубки для ГВС (по старым ценам 181 тыс. рублей) и 250 трубок для отопления (600 тыс. рублей).
«Конечно, в связи с ростом курса валют, цены на такие технологии поднялись в два раза. Однако общая мировая тенденция была к удешевлению всех этих источников питания, — заверил нас директор „Смарт Системз“. — Первые солнечные панели, которые мы рассматривали, мощностью 100 Ватт стоили около 35 тысяч рублей. До скачка валют та же 200-ваттная панель стоила уже 15 тыс. рублей. Сроки окупаемости систем, основанных на таких панелях, становились все более реальными».
_Сторонники «зеленой» энергетики часто акцентируют внимание на том, что нефть и газ это невосполняемые источники энергии, и рано или поздно они закончатся. Но может, не стоит дожидаться этого момента? По крайней мере в целях экономии энергии, солнце уже сегодня может греть тюменцам кошелек._
