Solar energy sa Russia: mga teknolohiya at prospect. Malaking solar power plant sa Russia

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Sa loob ng maraming taon, ang sangkatauhan ay nag-aalala tungkol sa pagkuha ng murang enerhiya mula sa mga alternatibong renewable resources. Ang pagbabago ng masa ng hangin, ang pagtaas ng tubig ng mga alon sa karagatan, ang geothermal na tubig - lahat ng ito ay nakikita bilang isang karagdagang hindi mauubos na potensyal kumpara sa mga fossil fuel.

Ang pinaka-promising na renewable source ay solar energy. Pagkatapos ng lahat, mayroon itong napakalaking mapagkukunan, nagdadala ng liwanag at init, na nagpapagalaw sa lahat ng mahahalagang sistema sa ating planeta. Iyon ang dahilan kung bakit nakikinita ng tao ang malalaking pag-asa para sa kanyang sarili dito. Sa kabila ng ilang mga pagkukulang sa direksyong ito, ang solar energy sa Russia ay nagkakaroon ng momentum.

Paano nagagawa ang kuryente mula sa liwanag

Ang conversion ng sikat ng araw sa enerhiyang elektrikal ay tinatawag na photoelectric effect. Ito ay nangyayari kapag ang isang malakas na ilaw ay bumagsak sa ibabaw ng isang semiconductor, at sa kasong ito ay silikon.daloy. Sa ilalim ng pagkilos nito, ang mga electron ay humiwalay, na isang stream ng mga naka-charge na particle na tinatawag na kuryente.

Ang araw ay patuloy na bumubuo ng napakalaking enerhiyang nagniningning. Ang bawat metro kuwadrado ng ibabaw nito ay naglalabas ng 63 MW sa kalawakan. Siyempre, hindi lahat ng enerhiyang ito ay may nakikitang spectrum na kailangan para makabuo ng kuryente.

Pagkatapos lampasan ang distansya sa pagitan ng Araw at Earth, nawawala ang intensity ng ningning na flux, at ang isang metro kuwadrado ng ibabaw ng ating planeta ay tumatagal lamang ng 0.9 kW. Ngunit hindi ito lahat ng pagkalugi. Maaaring i-convert ng pinakamahusay na mga photovoltaic cell ang 18% ng light output.

Samakatuwid, sa ilalim ng pinakamabuting kalagayan, ang mga PV cell ay gagawa ng 160 watts kada metro kuwadrado.

Sino ang namumuno sa solar energy market

Ngayon, ang hindi mapag-aalinlanganang pinuno sa pagproseso ng solar energy ay ang China. Ang bahagi nito ay 60% ng kabuuang kuryente na natatanggap ng komunidad sa mundo sa ganitong paraan. Ang Estados Unidos ay nasa pangalawang puwesto. Bumubuo sila ng 10.4%. Ang India ay sumasakop sa isang marangal na ikatlong puwesto. Ang bahagi nito ay 7.8%. Ang Japan, Germany at Brazil ay sumusunod sa pababang pagkakasunud-sunod. Ang pag-unlad ng solar energy sa Russia ay hindi pa pinapayagan na maging isa sa mga pinuno. Ngunit nangangahulugan ba ito na hindi pinapayagan ng mapagtimpi na klima ang wastong paggamit ng mapagkukunan ng pinakamakapangyarihang mapagkukunan?

May sapat bang araw sa Russia

Ang Russia ay may malaking potensyal, ayon sa Energy Strategy Institutesolar energy, na kung saan ay ipinahayag sa katumbas ng 2,300 bilyong tonelada ng conventional fuel. Ang mapagkukunang pang-ekonomiya ay mas mababa - 12.5 milyong tonelada ng reference na gasolina. Ngunit ito ay higit pa sa sapat, dahil ang dami ng enerhiya na natatanggap mula sa Araw sa loob ng 3 araw ay higit pa sa lahat ng kuryenteng nalilikha sa isang taon sa pamamagitan ng mga tradisyonal na pamamaraan.

Ang dami ng solar radiation ay lubos na nagbabago dahil sa heograpikal na lokasyon ng Russia. Sa mga mainit na rehiyon, ito ay 1400 kWh/m2, at sa malamig na mga rehiyon ito ay 810 kWh/m2. Depende din ito sa oras ng taon. Mas mataas ito sa mga buwan ng tag-araw at kabaliktaran sa taglamig.

Napakataas ng mga prospect para sa solar energy para sa ilang rehiyon.

Kabilang dito ang:

• Far Eastern District;
• kanluran at timog Siberia;
• mga lugar na nakapalibot sa Black at Caspian Seas.

Ayon sa operator ng Unified Energy System, ang bahagi ng kuryente na ginawa ng solar energy sa Russia ay 0.03% ng kabuuan.

Ngayon, mahigit 10 solar power plant ang nagpapatakbo sa Russia, na gumagawa ng kabuuang kapasidad na 72.5 MW.

Pagpapaunlad ng solar energy sa Russia

Ngayon ay may aktibong pagsasaalang-alang ng mga proyekto para sa pagtatayo ng mga power plant sa teritoryo ng Crimean peninsula. Upang gawin itong independiyenteng enerhiya, kinakailangan na makabuo ng karagdagang 2.5 bilyong kW. Ito ay pinlano na bahagyang masakop ang pangangailangang ito sa tulong ng solar at wind energy, na kung saan ay karagdagangmagbigay ng 196 milyong kW. sa pampublikong grid.

Sa ibang bahagi ng Russia, lalo na, sa lungsod ng Narimanov, pinlano na magtayo ng solar power plant na may kapasidad na 25 milyong kWh/taon. Ang Malayong Silangan ay hindi nalalayo. Upang matugunan ang pangangailangan sa enerhiya, isang solar power plant na may kapasidad na 40 MW ang pinaplanong itayo sa Republic of Sakha.

Isa pang 5 proyekto ang ipapatupad pagkatapos ng 2018. Kaya, ang pagtatayo ng malalaking solar power plant sa Russia ay hindi malayo.

Autonomous power supply para sa isang pribadong bahay

Ang mga bansa sa Kanluran, tulad ng Germany, ay hinihikayat ang pag-convert ng isang pribadong bahay upang mag-supply ng kuryente mula sa mga solar panel. Bukod dito, kung ang isang labis ng isang mapagkukunan ay nabuo, kung gayon sila ay binili mula sa populasyon. Kaya, sa araw ay ibinebenta ang mga ito sa kumpanya ng kuryente, at sa gabi, kapag walang araw, binili ang kuryente. Sa Russia, ang ganitong sistema ay hindi gumagana. Gayunpaman, kung ang mga solar panel ay gumagawa ng mas maraming enerhiya kaysa sa kinakailangan, maaari itong maimbak sa mga baterya.

Paano kinakalkula ang bilang ng mga solar panel

Upang makalkula ang bilang ng mga solar panel na magsusuplay sa bahay, kailangan mong malaman kung gaano karaming kW ang ginastos sa buwan. Pagkatapos ay hatiin ang resultang numero sa 30. Ito ang magiging average na halaga ng kinakailangang halaga ng kuryente bawat araw. Upang magkaroon ng power reserve para sa pag-charge ng mga baterya, kailangan mong kumuha ng karagdagang factor na 1, 6. Pagkatapos nito, maaari kang magsimulang pumili ng mga solar panel.

Para sa pagpapatakbo ng isang autonomous power supply system, bilang karagdagan sa mga solar panel, dapat ay mayroon kang inverter man lang, kung wala ito ang boltahe sa home network ay magiging 12 o 24 volts lamang.

Solar panel

Ang phenomenon ng pag-convert ng enerhiya ng sikat ng araw ay natuklasan noong ika-19 na siglo. Ang selenium ay ginamit bilang isang semiconductor na bumubuo ng kuryente. Ito ay may kahusayan na halos 1%. Sa panahong ito, sumulong ang teknolohiya at ang mga modernong solar panel para sa mga pribadong bahay ay may kahusayan na hanggang 35%. Ayon sa kanilang disenyo, nahahati sila sa 3 uri:

1. Monocrystalline. Ang mga photocell ng mga panel na ito ay gawa sa isang kristal. Mayroon silang pinakamataas na presyo at kahusayan. Ang mga device na ito ay makikilala sa pamamagitan ng kanilang malalim na asul na kulay.



2. Polycrystalline. Ang mga bateryang ito ay ginawa mula sa ilang mga wafer ng silicon, na may mas masamang epekto sa pag-convert ng liwanag sa kuryente. Gayunpaman, ang mas mababang gastos ay nakaapekto sa kanilang malawak na pamamahagi. Kadalasan, ang mga solar panel para sa mga pribadong bahay ay naka-install ng ganitong uri.
3. Thin-film. Ang mga bateryang ito ay isang semiconductor powder na idineposito sa isang nababaluktot na substrate. Samakatuwid, maaari silang mai-mount sa anumang ibabaw. Ang kawalan ay mababang kahusayan.

Ang halaga ng solar battery ay depende sa kung anong prinsipyo ang inilapat sa paggawa.

Inverter

Ang solar cell ay binubuo ng maraming photovoltaic module na gumagawa ng boltahe na 0.6 volts. Ang pinakamababang indicator na dapat ibigay ng baterya ay 14volt, kaya ang mga elemento para sa conversion ng enerhiya ay konektado sa serye sa bawat isa. Ang boltahe na ito ay dapat sapat upang singilin ang mga baterya, kung saan ang labis na kuryente ay inililihis. Ngunit paano gagawing posible na gumamit ng mga gamit sa bahay, dahil ang boltahe sa home network ay 220 volts?

Ginagamit ang isang inverter para sa mga layuning ito. Ang gawain nito ay i-convert ang 12 volts sa 220. Bilang karagdagan, ang network ay gumagamit ng alternating current, habang ang mga solar panel ay bumubuo ng direktang kasalukuyang. Ang inverter ang nagko-convert ng elektrikal na enerhiya sa paraang makapagbibigay ng mga katangiang naaayon sa home network.

Controller

Ang controller ay ang pangunahing namamahagi ng device sa isang autonomous power supply system. Ang isang inverter, mga baterya, isang electric cable ng network ng lungsod ay konektado dito. Bakit ito ginagawa?

Sa araw, kapag ang mga solar panel ay gumagawa ng kuryente nang labis, idinidirekta ng controller ang sobra para i-charge ang mga baterya. Pagkatapos, sa gabi at sa gabi, kapag walang solar energy, ang device na ito ay nagpapadala ng kuryente mula sa mga baterya patungo sa isang inverter na konektado sa network ng bahay. Ngunit may mga pagkakataon na ang kasalukuyang sa tinatawag na "mga reservoir" ay nagiging hindi sapat upang maisagawa ang anumang mga gawain. Pagkatapos ay nagpasya ang controller na kunin ang kinakailangang kuryente mula sa network ng lungsod. Kaya, nagsasagawa siya ng mabisang pamamahala.

Baterya

Ang pangunahing problema ng solar energy ay ang pangangailanganpaggamit ng baterya. Ang mga elementong ito ng planta ng kuryente ay makabuluhang nagpapataas ng gastos ng system. Ang mga murang pagpipilian sa kotse ay hindi angkop dito dahil sa kanilang mabilis na pagkabigo. Kahit na sa banayad na mode, hindi sila gumagana nang higit sa tatlong taon. Ang masinsinang trabaho ay nagpapaikli sa kanilang buhay ng serbisyo sa isang taon. Kung may pangangailangan para sa pag-iimbak ng enerhiya, dapat isaalang-alang ang iba pang mga opsyon:

1. Lithium iron phosphate na mga baterya (lifepo 4). Ito ang pinakamagandang opsyon dahil mayroon itong kahusayan na hanggang 98%. Nangangahulugan ito na nagbibigay siya ng halos kasing dami ng enerhiya na natatanggap niya. Nangangako ang mga tagagawa ng buhay ng serbisyo na humigit-kumulang 15 taon, 3000 cycle ng pagsingil sa 80% na paglabas at 5000 na cycle sa 50% na paglabas. Ang halaga ng naturang baterya na may kapasidad na 240 A/h ay higit sa 50 libong rubles.
2. Traction na lead-acid na baterya. Ang mga naturang baterya ay naka-install sa mga electric car, electric forklift. Nagagawa nilang makatiis ng malalim na paglabas. Ang buhay ng serbisyo ay 10-12 taon. Ang mga presyo para sa naturang mga baterya ay nagsisimula sa 30 libong rubles.
3. Mga bateryang Nickel-cadmium. Ito ay isa sa mga pinakamahal na varieties. Ang halaga ng isang baterya na may kapasidad na 250 A / h ay nagsisimula mula sa 70 libong rubles. Maganda ang mga bateryang ito dahil, kung susundin ang mga rekomendasyon ng tagagawa, magtatagal ang mga ito. Bilang karagdagan, kapag bumababa ang kapasidad sa paglipas ng panahon, maaari itong maibalik sa mga cycle ng paglabas ng pagsasanay.

Ang mga baterya ay mga consumable para sa solar energy. Sa Russia, ang mga presyo para sa angkop na mga baterya ay hindi pa rin makatwirang mataas, at lubos na binabawasan ang kakayahang kumita ng paggamit ng isang likas na yaman. Kailangan mong bumili ng ganoong device mula lang sa mga pinagkakatiwalaang manufacturer.

Karanasan sa mga pribadong bahay

Magkano ang halaga ng solar panel, may pakinabang ba ang paggamit sa mga ito?

Ayon sa iba't ibang mga mapagkukunan, ang halaga ng kagamitan na inaalok ng mga tagagawa para sa pagbuo ng kuryente mula sa araw ay nasa hanay na 40-300 libong rubles. para sa katamtamang laki ng bahay. Nasa hanay na ito ang presyo ng parehong mga handa na kit at indibidwal na mga item.

Ang kagamitan ay idinisenyo para sa buhay ng serbisyo na 20 taon o higit pa. Ang mga baterya ay isang exception.

Kung kukunin namin ang halaga ng mga pagbabayad para sa kuryente, idagdag ang presyo ng pagpainit dito, kung gayon ang halaga ay hindi bababa sa 50 libong rubles sa isang taon. Ito ay para sa gitnang Russia. Kaya, ang isang kit na nagkakahalaga ng 300 libong rubles, na may kakayahang maghatid mula 3 hanggang 5 kW sa pinakamataas na halaga nito, ay magbabayad para sa sarili nito sa loob ng ilang taon.

Kung susuriin natin ang rate ng pagbaba ng presyo para sa mga naturang produkto, magiging makatwiran ang paggamit ng mga solar panel.