Основные тренды развития рынка солнечной энергетики



Скачать 202.26 Kb.
Дата23.04.2016
Размер202.26 Kb.
ТипРеферат

Основные тренды развития рынка солнечной энергетики



http://www.tu.no/incoming/2012/09/06/1200008303.jpg/alternates/h1080/1200008303.jpg

Содержание







Стр.

Введение

3

1 История развития солнечной энергетики

4

2 Современное состояние солнечной энергетики

5

2.1 Солнечный коллектор – ключевой элемент солнечной системы теплоснабжения

6

2.2 Тепловые схемы солнечных систем теплоснабжения

8

2.3 Виды фотоэлектрических преобразователей

9

3 Перспективы инновационного развития солнечной энергетики

11

3.1 Энергия солнца: «Сделано в Казахстане»

12

3.2 Солнечные коллекторы для системы горячего водоснабжения и электричества в КарГТУ

15

Заключение

17

Список литературы

18

Введение


Сейчас, как никогда остро встал вопрос, о том, каким будет будущее планеты в энергетическом плане. Что ждет человечество - энергетический голод или энергетическое изобилие? В газетах и различных журналах все чаще и чаще встречаются статьи об энергетическом кризисе. Из-за нефти возникают войны, расцветают и беднеют государства, сменяются правительства. К разряду газетных сенсаций стали относить сообщения о запуске новых установок или о новых изобретениях в области энергетики. Разрабатываются гигантские энергетические программы, осуществление которых потребует громадных усилий и огромных материальных затрат.

Возросшие требования к защите окружающей среды потребовали нового подхода к энергетике. С помощью новейших математических моделей электронно-вычислительные машины рассчитали несколько сотен вариантов структуры будущего энергетического баланса. Были найдены принципиальные решения, определившие стратегию развития энергетики на грядущие десятилетия. Хотя в основе энергетики ближайшего будущего по-прежнему останется теплоэнергетика на не возобновляемых ресурсах, структура ее изменится.

Должно сократиться использование нефти. Существенно возрастет производство электроэнергии на атомных электростанциях. Начнется использование пока еще не тронутых гигантских запасов дешевых углей, например, на Экибаcтузских бассейнах. Широко будет применяться природный газ.

На пороге 21 века, надо отдавать себе отсчет в реальностях третьего тысячелетия. К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни. Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического разграбления земных богатств. Ведь лишь при этом условии запасов топлива может хватить на века. К сожалению, многие нефтедобывающие страны живут сегодняшним днем. Они нещадно расходуют подаренные им природой нефтяные запасы. Сейчас многие из этих стран, особенно в районе Персидского залива, буквально купаются в деньгах, не задумываясь, что через несколько десятков лет эти запасы иссякнут. Что же произойдет тогда, а это рано или поздно случится, когда месторождения нефти и газа будут исчерпаны? Вероятность скорого истощения мировых запасов топлива, а также ухудшение экологической ситуации в мире, (переработка нефти и довольно частые аварии во время ее транспортировки представляют реальную угрозу для окружающей среды) заставили задуматься о других видах топлива, способных заменить нефть и газ. Сейчас в мире все больше ученых инженеров занимаются поисками новых, нетрадиционных источников которые могли бы взять на себя хотя бы часть забот по снабжению человечества энергией.



1 История развития солнечной энергетики

Проблема освоения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии становится все более актуальной. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии включают солнечную, ветровую, геотермальную энергию, биомассу и энергию Мирового океана.

Двести лет назад человечество помимо энергии самого человека и животных располагало только тремя видами энергии. Источником их было Солнце. Энергия ветра вращала крылья ветряных мельниц, на которых мололи зерно. Для использования энергии воды необходимо было, чтобы вода бежала вниз к морю от расположенного выше истока, где река наполняется за счет выпадающих дождей.

В последнее десятилетие интерес к этим источникам энергии постоянно возрастает, поскольку во многих отношениях они неограниченны. По мере того как поставки топлива становятся менее надежными и более дорогостоящими, эти источники становятся все более привлекательными и более экономичными. Повышение цен на нефть и газ послужило главной причиной того, что человек вновь обратил свое внимание на воду, ветер и Солнце.

Подсчитано, что небольшого процента солнечной энергии вполне достаточно для обеспечения нужд транспорта, промышленности и нашего быта не только сейчас, но и в обозримом будущем. Более того, независимо от того, будем мы ее использовать или нет, на энергетическом балансе Земли и состоянии биосферы это никак не отразится.

Однако солнечная энергия падает на всю поверхность Земли, нигде не достигая особой интенсивности. Потому ее нужно уловить на сравнительно большой площади, сконцентрировать и превратить в такую форму, которую можно использовать для промышленных, бытовых и транспортных нужд. Кроме того, надо уметь запасать солнечную энергию, чтобы поддерживать энергоснабжение и ночью, и в пасмурные дни.

Первые попытки использования солнечной энергии на коммерческой основе относятся к 80-м годам ХХ столетия. Крупнейших успехов в этой области добилась фирма Loose industries (США). В 1989г. ею введена в эксплуатацию солнечно-газовая станция мощностью 80 МВт. В Калифорнии в 1994г. введено еще 480 МВт электрической мощности, причем стоимость 1 кВт/ч энергии - 7-8 центов. Это ниже, чем на традиционных станциях. Электростанция в Калифорнии продемонстрировала, что газ и Солнце как основное источники ближайшего будущего способны эффективно дополнять друг друга. В ночное время и зимой энергию дает газ, а летом и в дневное время - Солнце. Эффективный солнечный водонагреватель был изобретен в 1909г.

Солнце - источник энергии очень большой мощности. Всего 22 дня солнечного сияния по суммарной мощности, приходящей на Землю, равны всем запасам органического топлива на планете.



2 Современное состояние солнечной энергетики

О масштабах современного использования солнечной энергии для нужд теплоснабжения свидетельствуют следующие статистические данные. Общая площадь солнечных коллекторов установленных в странах ЕС к концу 2014 года достигла 13960000 м2, а в мире превысила 150000000 м2. Ежегодный прирост площади солнечных коллекторов в Европе в среднем составляет 12 % , а в отдельных странах достигает уровня 20-30 % и более. По количеству коллекторов на тысячу жителей населения мировым лидером является Кипр, где 90 % домов оборудованы солнечными установками (на тысячу жителей здесь приходится 615,7 м2 солнечных коллекторов), за ним следуют Израиль, Греция и Австрия. Абсолютным лидером по площади установленных коллекторов в Европе является Германия – 47 %, далее следуют Греция – 14 %, Австрия – 12 %, Испания – 6 %, Италия – 4 %, Франция – 3 %. Европейские страны являются бесспорными лидерами в разработке новых технологий систем солнечного теплоснабжения, однако сильно уступают Китаю в объемах ввода в эксплуатацию новых солнечных установок. Статистические данные по увеличению количества вводимых в эксплуатацию солнечных коллекторов в мире по итогам 2014 года дают следующее распределение: Китай – 78%, Европа – 9%, Турция и Израиль – 8%, остальные страны – 5%. 


По экспертной оценке ESTIF (Европейская Федерация промышленности солнечных тепловых установок) технико-экономический потенциал по использованию солнечных коллекторов в системах теплоснабжения только в странах ЕС составляет более 1,4 млрд. м2 способных производить более 680 000 ГВт·ч тепловой энергии в год. Планы на ближайшую перспективу предусматривают установку в этом регионе 100 000 000 м2 коллекторов к 2020 году.

Одним из лидеров практического использования энергии Солнца стала Швейцария. Здесь построено примерно 2600 гелиоустановок на кремниевых фото-преобразователях мощностью от 1 до 1000 кВт и солнечных коллекторных устройств для получения тепловой энергии. Программа, получившая наименование «Солар-91» и осуществляемая под лозунгом «За энергонезависимую Швейцарию!», вносит заметный вклад в решение экологических проблем и энергетическую независимость страны импортирующей сегодня более 70 % энергии.

Крупные фирмы монтируют на крышах производственных корпусов гелиостанций мощностью до 300 кВт. Одна такая станция может покрыть потребности предприятия в энергии на 50-70 %.

В районах альпийского высокогорья, где нерентабельно прокладывать линии электропередач, строятся автономные гелиоустановки с аккумуляторами.

Опыт эксплуатации свидетельствует, что Солнце уже в состоянии обеспечить энергопотребности, по меньшей мере, всех жилых зданий в стране. Гелиоустановки, располагаясь на крышах и стенах зданий, на шумозащитных ограждениях автодорог, на транспортных и промышленных сооружениях не требуют для размещения дорогостоящей сельскохозяйственной или городской территории.

2.1 Солнечный коллектор – ключевой элемент солнечной системы теплоснабжения

Солнечный коллектор является основным компонентом любой солнечной системы теплоснабжения. Именно в нем происходит преобразование солнечной энергии в тепло. От его технического совершенства и стоимости зависит эффективность работы всей системы солнечного теплоснабжения и ее экономические показатели.

В системах теплоснабжения используются в основном два типа солнечных коллекторов: плоский и вакуумный.

Плоский солнечный коллектор состоит из корпуса, прозрачного ограждения, абсорбера и тепловой изоляции (рисунок 1.1).
kollektor

Рисунок 1.1 - Типичная конструкция плоского солнечного коллектора


Корпус является основной несущей конструкцией, прозрачное ограждение пропускает солнечную радиацию внутрь коллектора, защищает абсорбер от воздействия внешней среды и уменьшает тепловые потери с лицевой стороны коллектора. Абсорбер поглощает солнечную радиацию и по трубкам соединённым с его тепло приёмной поверхностью передает тепло теплоносителю. Тепловая изоляция уменьшает тепловые потери с тыльной и боковой поверхностей коллектора.

Тепло приёмная поверхность абсорбера имеет селективное покрытие, имеющее высокий коэффициент поглощения в видимой и ближней инфракрасной области солнечного спектра и низкий коэффициент излучения в области спектра соответствующего рабочим температурам коллектора. У лучших современных коллекторов коэффициент поглощения находится в пределах 94-95 %, коэффициент излучения 3-8 %, а КПД в области рабочих температур типичных для систем теплоснабжения превышает 50 % Неселективное черное покрытие абсорбера в современных коллекторах используется редко из-за высоких потерь на излучение. На рисунке 1.2 показаны примеры современных  плоских коллекторов.

В вакуумных коллекторах (рисунок 1.3) каждый элемент абсорбера помещается в отдельную стеклянную трубу, внутри которой создается вакуум, благодаря чему потери тепла за счет конвекции и теплопроводности воздуха подавляются практически полностью. Селективное покрытие на поверхности абсорбера позволяет минимизировать потери на излучение. В результате КПД вакуумного коллектора получается существенно выше, чем у плоского коллектора, но и стоимость его значительно выше.

Сравнительная характеристика коллекторов различных типов

Солнечные станции строятся в основном двух типов:

1 - СЭС башенного типа,

2 - СЭС модульного типа.

Система, состоящая из множества небольших концентрирующих коллекторов, каждый из которых независимо следит за солнцем - модульная СЭС.



koll2

Рисунок 1.2 - Плоские солнечные коллекторы


а) koll4 б)koll5

Рисунок 1.3 - Вакуумный коллектор фирмы Виссман


а) общий вид, б) монтажная схема
Концентраторы не обязательно должны иметь форму параболоида, но обычно это предпочтительно. Каждый концентратор передает солнечную энергию жидкости теплоносителя. Горячая жидкость ото всех коллекторов собирается в центральной энергостанции. Тепло несущая жидкость может быть водяным паром, если она будет прямо использоваться в паровой турбине или какой-нибудь термохимической средой - например, диссоциированный аммиак. Основные недостатки систем с сосредоточенными коллекторами:

1 - для каждого отражателя требуется сложный по конструкции термический приемник, который размещается в его фокальной области.

2 - для съема энергии 20000 параболоидных отражателей привод генератора мощностью 100 МВт необходим дорогой высокотемпературный обменный контур, соединяющий рассредоточенные концентраторы.

Указанные выше трудности разрешаются, если вместо этих 10-20 тысяч приемников сделать один аналогичный по своим размерам и параметрам паровому котлу обычного типа, и поднять его над поверхностью Земли.

Таким образом, возникает концепция гелиостанции башенного типа. В этом случае все параболоиды заменяются практически плоскими отражателями, производство которых значительно дешевле.

2.2 Тепловые схемы солнечных систем теплоснабжения

В мировой практике наиболее широко распространены малые системы солнечного теплоснабжения. Как правило, такие системы включают в себя солнечные коллекторы общей площадью 2-8 м2, бак аккумулятор, емкость которого определяется площадью используемых коллекторов, циркуляционный насос или насосы (в зависимости от типа тепловой схемы) и другое вспомогательное оборудование. В небольших системах, циркуляция теплоносителя между коллектором и баком-аккумулятором может осуществляться и без насоса, за счет естественной конвекции (термосифонный принцип). В этом случае бак-аккумулятор должен располагаться выше коллектора. Простейшим типом таких установок является коллектор, спаренный с баком аккумулятором, расположенным на верхнем торце коллектора (рисунок 1.4). Системы такого типа используются обычно для нужд горячего водоснабжения в небольших односемейных домах коттеджного типа.
koll6koll7

Рисунок 1.4 - Термосифонная солнечная система теплоснабжения


На рисунке 1.5 показан пример активной системы большего размера, в которой бак аккумулятор расположен ниже коллекторов и циркуляция теплоносителя осуществляется с помощью насоса. Такие системы используются для нужд и горячего водоснабжения и отопления. Как правило, в активных системах, участвующих в покрытии части нагрузки отопления, предусматривается дублирующий источник тепла, использующий электроэнергию или газ.

Сравнительно новым явлением в практике использования солнечного теплоснабжения являются крупные системы способные обеспечить нужды горячего водоснабжения и отопления многоквартирных домов или целых жилых кварталов. В таких системах используется либо суточное, либо сезонное аккумулирование тепла.

Суточное аккумулирование  предполагает возможность работы системы с использованием накопленного тепла в течение нескольких суток, сезонное – в течение нескольких месяцев.
koll8

Рисунок 1.5 - Тепловая схема активной солнечной системы горячего водоснабжения и отопления


Для сезонного аккумулирования тепла используют большие подземные резервуары, наполненные водой, в которые сбрасываются все излишки тепла, получаемого от коллекторов в течение лета. Другим вариантом сезонного аккумулирования является прогрев грунта с помощью скважин с трубами, по которым циркулирует горячая вода, поступающая от коллекторов.

2.3  Виды фотоэлектрических преобразователей

Наиболее эффективными с энергетической точки зрения устройствами для превращения солнечной энергии в электрическую (т.к. это прямой, одноступенчатый переход энергии) являются полупроводниковые фотоэлектрические преобразователи (ФЭП). При характерной для ФЭП равновесной температуре порядка 300-350 Кельвинов и Т солнца ~ 6000 К их предельный теоретический КПД >90 % . Это означает, что, в результате оптимизации структуры и параметров преобразователя, направленной на снижение необратимых потерь энергии, вполне реально удастся поднять практический КПД до 50% и более (в лабораториях уже достигнут КПД 40%).

Существенного повышения КПД ФЭП удалось добиться за счёт создания преобразователей с двухсторонней чувствительностью (до +80 % к уже имеющемуся КПД одной стороны), применения люминесцентно переизлучающих структур, предварительного разложения солнечного спектра на две или более спектральные области с помощью многослойных плёночных светоделителей (дихроичных зеркал) с последующим преобразованием каждого участка спектра отдельным ФЭП и т.д.

В системах преобразования энергии СЭС (солнечных электростанций) в принципе могут быть использованы любые созданные и разрабатываемые в настоящее время типы ФЭП различной структуры на базе разнообразных полупроводниковых материалов, однако не все они удовлетворяют комплексу требований к этим системам:


        • высокая надёжность при длительном (десятки лет!) ресурсе работы;

        • доступность исходных материалов в достаточном для изготовления элементов системы преобразования количестве и возможность организации их массового производства;

        • приемлемые с точки зрения сроков окупаемости энергозатраты на создание системы преобразования;

        • минимальные расходы энергии и массы, связанные с управлением системой преобразования и передачи энергии (космос),включая ориентацию и стабилизацию станции в целом;

        • удобство техобслуживания.

Так, например, некоторые перспективные материалы трудно получить в необходимых для создания СЭС количествах из-за ограниченности природных запасов исходного сырья и сложности его переработки. Отдельные методы улучшения энергетических и эксплуатационных характеристик ФЭП, например, за счёт создания сложных структур, плохо совместимы с возможностями организации их массового производства при низкой стоимости и т.д. Высокая производительность может быть достигнута лишь при организации полностью автоматизированного производства ФЭП, например на основе ленточной технологии, и создании развитой сети специализированных предприятий соответствующего профиля, т.е. фактически целой отрасли промышленности, соизмеримой по масштабам с современной радиоэлектронной промышленностью. Изготовление солнечных элементов и сборка солнечных батарей на автоматизированных линиях обеспечит снижение себестоимости модуля батареи в 2-2,5 раза.

3 Перспективы инновационного развития солнечной энергетики

Несмотря на то, что Казахстан расположен на широтах между 42 и 55 градусами к северу, потенциал солнечной радиации на территории республики достаточно значителен и составляет 13001800 кВт·ч/м2 в год. В связи с континентальным климатом, количество солнечных часов в году составляет 2200-3000. Наличие значительного потенциала солнечной энергии делает возможным его экономическое использование в Казахстане.

Потенциал солнечной энергетики в Казахстане оценен в 2,5 млрд. кВтч в год. На рисунках 2.1 и 2.2 показаны объемы солнечного излучения в пределах Республики Казахстан.

В настоящее время, совместными усилиями Министерства энергетики и минеральных ресурсов, МООС и МОН разрабатывается «Программа по энергосбережению и развитию нетрадиционных источников энергии».

В июне 2014 г. информационные агентства сообщили, что казахстанские ученые в рамках реализации Стратегии индустриально инновационного развития намерены включить все имеющиеся в стране научные разработки и технологии по производству солнечных батарей в единую целевую программу, которая позволит создать в республике альтернативную энергетику.

В Казахстане есть все условия для развития солнечной энергетики как основного вида альтернативной энергетики. Только запасы кварцевого сырья составляют 267 млн. тонн. Есть промышленные месторождения и источники других минералов, в том числе редкоземельных, необходимых для производства фотоэлементов галлия, мышьяка, кадмия, германия. На этой основе уже в течение более чем 20 лет развиваются фототехнологии. Казахстанские арсенидгалиевые солнечные антенны использовались на советских космических спутниках. Их КПД составлял 24%, что делает их одними из лучших в мире.


Рисунок 2.1 - Прямое солнечное излучение на поверхность, перпендикулярную к излучению (Источник: NASA)




Рисунок 2.2 - Солнечное излучение на горизонтальную поверхность (Источник: NASA)
3.1 Энергия солнца: «Сделано в Казахстане»
25 декабря 2012 года в Астане был запущен завод по производству фотоэлектрических модулей. Запуск производственной линии дочернего предприятия Казатомпрома - ТОО "Astana Solar" произвел Президент Нурсултан Назарбаев. "Вы являетесь работниками самого первого объекта, который производит модули солнечных батарей. Будущее за "зеленой" экономикой. Мы эту тему выбрали для ЭКСПО-2017 и готовимся уже к этому. Из этих панелей будут делать крыши домов, все, что необходимо. Я видел подобные объекты в Южной Корее, США. Конечно, в скором времени это не заменит нефть, газ и так далее, но в будущем к этому надо стремиться", - сказал тогда казахстанский лидер, общаясь с рабочими завода.

С момента запуска завода 25 декабря 2012 года выпущено продукции на сумму 2 миллиарда тенге в количестве 27 564 штук фотоэлектрических модулей, что равноценно 6,4 МВт мощности. На сегодняшний день в сутки в среднем при полной загрузке производится свыше 300 штук фотоэлектрических модулей.

По данным нацкомпании, с июня 2013 года с началом массовых продаж по текущий период заключены договоры на покупку продукции в количестве 15 413 штук фотоэлектрических модулей (3,5 МВт) с отечественными предприятиями и на 1,4 МВт в намерениях. ТОО "Astana Solar" сейчас работает в завершающей стадии режима пусконаладочных работ. На полную производственную мощность завод планирует выйти в первом квартале 2016 года.

Клиентами завода являются, в основном, отечественные компании. Однако активно проводятся мероприятия по поиску рынков сбыта на зарубежных рынках. Прежде всего, с нашими соседями и партнерами по интеграционным союзам и объединениям. Основным преимуществом нашей продукции является качество, которое соответствует самым передовым стандартам и технологиям ведущих европейских производителей с реальными гарантийными условиями на продукцию и последующую эксплуатацию.


http://im4.asset.yvimg.kz/userimages/miss_zhursunova/j91evtj6nl2uvxr7inrl2kozcq4ssc.jpg

Рисунок 3.1 - Готовая продукция ТОО "Astana Solar"


ТОО "Astana Solar" это совместный индустриально-инновационный проект Франции и Казахстана уже давно привлек внимание не только местных, но и вызвал интерес в международных кругах, так как завод фотоэлектрических пластин ТОО «Kazakhstan Solar Silicon», который строится в Усть-Каменогорске, один из пяти заводов в мире (!).

Завод, строительство которого началось в марте 2014, выйдет на производственную мощность уже в первом квартале 2016 года. На данный момент ведутся монтажные работы технологического оборудования и подготовка к пуско-наладочным работам. На заводе в Усть-Каменогорске будет налажены линии производства кремниевых и фотоэлектрических пластин, которые будут поставлять на завод ТОО «Astana Solar» в Астану для производства фотоэлектрических модулей.

Проект KAZ PV уникальный проект, включающий полный процесс производства: от сырья до высокотехнологичного инновационного продукта. ТОО «МК «KazSilicon» (г.Уштобе) будет заниматься добычей жильного кварца на Сары-Кульском месторождении и производством металлургического кремния; ТОО «Kazakhstan Solar Silicon» (г.Усть-Каменогорск) – производством фотоэлектрических пластин и ТОО «Astana Solar» - сборкой фотоэлектрических модулей.
http://im5.asset.yvimg.kz/userimages/miss_zhursunova/0lm0w123yxcquh2hv59kneop8sasb7.jpg

Рисунок 3.2 - "Made in Kazakhstan"


Стоимость проекта 18,5 млрд тенге.

Создано 450 рабочих мест. Основные кадры уже прошли обучение во Франции.

Проектная мощность производства завода – 60 МВт установленной мощности в фотоэлектрических пластинах в год.

Гарантированный срок службы казахстанских солнечных модулей составит 20-25 лет.

В преддверии проведения в Астане Международной специализированной выставки ЭКСПО-2017, темой которой станет “Энергия будущего”, в Казахстане приступили к реализации новых проектов, предусматривающих использование возобновляемых источников энергии. Одним из таких проектов, является строительство солнечного биовегетария (солнечной теплицы) площадью 1200 квадратных метров.

Внедрение “зеленых” технологий и практик через молодежь, простые семьи, малый и средний бизнес поможет нашей стране в социальном развитии и устойчивости, особенно сельских территорий. “На ЭКСПО-2017 приедут очень много туристов, которые хотели бы знать побольше о нашем быте, о жизни сельских и городских жителей. Создание “зеленых” гостевых этно-домов позволит большему кругу людей узнать о жизни простых казахстанцев.

ЭКСПО-2017 - это народный проект, который сегодня станет идеологией продвижения нашей страны в мировом сообществе”


3.2 Солнечные коллекторы для системы горячего водоснабжения и электричества в КарГТУ
В КарГТУ создана и введена в эксплуатацию энергосберегающая гибридная солнечная установка для энергообеспечения зданий на основе наукоёмких технологий.

Актуальность работы сформирована на основании послания Главы государства Н.А. Назарбаева народу Казахстана, где отмечалась необходимость формирования индустриальной технологической стратегии для Казахстана. Развитие экономики сопровождается ростом энергопотребления и увеличением добычи полезных ископаемых, что приводит к истощению природных ресурсов и загрязнению окружающей среды. В связи с этим, согласно концепции научно - технической политики Республики Казахстан, к приоритетным направлениям относятся работы, посвященные развитию энергетической отрасли, созданию новых эффективных научных методов и технологических приемов, обеспечивающих экономичность и экологичность энергопотребления.


Рисунок 3.3 – Солнечная установка, установленная на территории КарГТУ


Очевидным преимуществом гибридной системы является высокий КПД и низкие энергопотери, так как эффективность традиционного фотоэлектрического модуля падает при росте температуры его поверхности, при этом снижается объем вырабатываемой электроэнергии, срок службы и его надежность; благодаря использованию в нашей установке системы охлаждения практически ликвидируется все негативные явления перегрева модуля, а излишки энергии направлены на нагрев теплоносителя, который может быть использован для обогрева помещений. Отличительной особенностью является использование возможности оптоволокна для транспортировки наружного солнечного света внутрь помещения, что существенно сократит материальные затраты.

Рисунок 3.4 – Контрольные замеры солнечных модулей
Данная конструкция является принципиально новой гибридной альтернативной системой и полностью адаптирована для климатических условий РК и позволяет использовать её круглый год.

Новизна исследуемой разработки обуславливается в комплексном производстве альтернативной энергии при наивысшей эффективности его использования без значительных потерь. Нами предлагается удобная и прежде не используемая система энергосбережения, позволяющая получить благодаря модульному подходу к энергообеспечению: естественное освещение, горячее водоснабжение и электричество, без использования электрической энергии.

Предлагаемый проект обладает высокой конкурентоспособностью и не имеет аналогов в Казахстане. Международные эффекты обусловлены возможностью выхода высокотехнологичной наукоемкой продукции на зарубежные рынки, снижением технологической зависимости Республики Казахстан, реализация программ импорта замещения и Казахстанское содержание в секторе энергетики и ресурсосбережения, повышением международного авторитета Казахстана в области уникальных наукоемких технологий. Полученные результаты будут способствовать развитию науки и передовых технологий в сфере волоконно-оптической техники. Организация экспериментального минипроизводства по выпуску системы энергосбережения, с созданием новых рабочих мест.

Заключение
Учитывая результаты существующих прогнозов по истощению к середине – концу 21 века запасов нефти, природного газа и других традиционных энергоресурсов, а также сокращение потребления угля (которого, по расчетам, должно хватить на 300 лет) из-за вредных выбросов в атмосферу, а также употребления ядерного топлива, которого при условии интенсивного развития реакторов-размножителей хватит не менее чем на 1000 лет можно считать, что на данном этапе развития науки и техники тепловые, атомные и гидроэлектрические источники будут еще долгое время преобладать над остальными источниками электроэнергии. Уже началось удорожание нефти, поэтому тепловые электростанции на этом топливе будут вытеснены станциями на угле.

За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных источников энергии на новые, более совершенные. И не потому, что старый источник был исчерпан.

Солнце светило и обогревало человека всегда: и, тем не менее, однажды люди приручили огонь, начали жечь древесину. Затем древесина уступила место каменному углю. Запасы древесины казались безграничными, но паровые машины требовали более калорийного "корма".

Но и это был лишь этап. Уголь вскоре уступает свое лидерство на энергетическом рынке нефти.

И вот новый виток в наши дни ведущими видами топлива пока остаются нефть и газ. Но за каждым новым кубометром газа или тонной нефти нужно идти все дальше, зарываться все глубже в землю.

Замена? Нужен новый лидер энергетики. Им, несомненно, станет солнечная энергетика.

Гелиоэнергетика - одно из направлений альтернативной энергетики - перспективных способов получения энергии, имеющих минимальный риск причинения вреда экологии района. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии и в перспективе может стать экологически чистой. Сейчас подобный вид получения энергии используется в случае экономической целесообразности - недостатке других источников энергии и изобилия солнечного излучения круглый год.

Cолнечная энергия уверенно завоевывает устойчивые позиции в мировой энергетике. Привлекательность солнечной энергетики обусловлена рядом обстоятельств:



  • cолнечная энергетика доступна в каждой точке нашей планеты, поэтому она привлекательна для всех стран, отвечая их интересам в плане энергетической независимости;

  • cолнечная энергия - это экологически чистый источник энергии, позволяющий использовать его во все возрастающих масштабах без негативного влияния на окружающую среду;

  • cолнечная энергия – это практически неисчерпаемый источник энергии, который будет доступен и через миллионы лет.

Список литературы
1. Закон Республики Казахстан «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности» // Казахстанская правда.- 2012. -26 янв. - С. 9.

2. https://expo2017astana.com/ Акционерное общество «Национальная компания «Астана ЭКСПО-2017».

3. План нации - 100 конкретных шагов по реализации пяти институциональных реформ Главы государства Нурсултана Назарбаева (май 2015 года).

4. Новое десятилетие - новый экономический подъем - новые возможности Казахстана - Послание Президента РК Н.А. Назарбаева народу Казахстана.

5. Стратегическая программа Развития «Казахстан-2030»

6. Программа по развитию энергетической инфраструктуры в Республике Казахстан на 2010-2014 годы.



7. Энергетическая стратегия Республики Казахстан до 2015 года.

8. Жансеитов Р. Развитие мировой альтернативной энергетики и оценка ее влияния на нефтегазовую отрасль www.airi.kz.



База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал