Новости

13 Январь 2015

Используя энергию Солнца

 3-5.jpg

Солнце - неисчерпаемый источник энергии для Земли на ближайшие 5 миллиардов лет. Поэтому будущее человечества - гелиоэнергетика. Это прекрасно понимают в Пензе, и уже сегодня представляют на рынке инновационную продукцию.

Компания ЮСТ известна пензенскому обывателю прежде всего как продавец бытовой техники («Где взял, где взял, в ЮСТе купил!»). Но на самом деле это высокотехнологичная компания, реализующаяпередовые инновационные разработки в перспективных, многообещающих областях. Прежде всего в гелиоэнергетике. Компания предлагает сегодня потребителю системы солнечных трекеров.Солнечный трекер — это система, предназначенная для ориентации на Солнце рабочих поверхностейсистем, генерирующих электричество, либо систем, концентрирующих тепловую энергию, установленных на трекере.

Для чего он нужен?

Всем известно, что энергия Солнца преобразуется в электрическую с помощью солнечных батарей (солнечных панелей). Помимо солнечных батарей, выработка электроэнергии от солнца может происходить с помощью двигателя Стирлинга, на котором фокусируется отраженный от параболических зеркальных рефлекторов солнечный свет. Энергосистемы на солнечных батареях и с двигателем Стирлинга нуждаются в точной ориентации на солнце для достижения максимальной производительности.

Рассмотрим работу солнечной панели.

В течение светового дня угол наклона солнца к солнечной панели постоянно меняется. Соответственно, изменяется и выработка электроэнергии солнечной панелью и, как следствие, у фиксированной энергосистемы возникают значительные потери. Причем, чем в более высокие широты мы заходим,тем эти потери больше. То есть для России эта проблема актуальнее, чем, скажем, для США.

Вот, например, расчеты, произведенные руководителем проекта компании ЮСТ Юрием Студёновым конкретно для Пензы. Координаты - 530 СШ и 450 ВД. Год — 365 дней, 8760 часов. Количество светлых часов в году 4503,83. Общие годовые потери фиксированной системы на широте 530 СШ и 450 ВД, связанные с углом наклона солнца, составляют 67, 84%. Две трети впустую!

Задача трекера — установить углы наклона рабочей поверхности нагрузки, сориентировав её строгона солнце. Проще говоря, солнечные лучи должны падать перпендикулярно плоскости солнечной батареи.

С учетом рассеянного, отраженного солнечного излучения, использование трекера в системах даст прирост выработки электроэнергии на 57,84% в год. Это первая выгода от его использования.

Выгода вторая: в течении дня солнечные панели нагреваются и их выработка падает на 10% и более. Поэтому очень важно «собрать» энергию солнца в первой половине дня, когда панели не нагрелись до уровня значительных потерь выработки. Естественно, трекер помогает в этом. Зимой данный факторменее актуален из-за естественного охлаждения.

Выгода третья: солнечный трекер занимает мало места на земельном участке. К примеру, солнечныйтрекер UST-AADAT мощностью 15 кВт имеет опорную поверхность 12,56 кв.м. Фиксированная система той же мощности занимает земельный участок площадью не менее 150 кв.м., но, как правило, для удобства эксплуатации эта цифра больше в 2 раза — 300 квадратных метров. Разница на порядки. А ведь земельный участок тоже стоит денег.

Выгода четвёртая: солнечный трекер зимой не надо чистить от снега и льда. В фиксированной системе этого не избежать, а избавиться от последствий ледяного дождя быстро невозможно, тем более предотвратить повреждение панелей. Эксплуатационные расходы с трекером гораздо ниже.

Выгода пятая: фиксированные системы не защищены от разрушения и порчи ураганом, тяжелыми осадками (снег, град, лед). Встроенная в солнечный трекер метеостанция решает данную проблему переориентацией трекера для минимизации потерь от неблагоприятных факторов.

В состав системы солнечного трекера, предлагаемой потребителю компанией ЮСТ, входят: несущая конструкция, состоящая из фиксированной и подвижной частей, где подвижная часть имеет одну или две оси вращения; система ориентации (позиционирования) подвижной части трекера, состоящей из актуаторов и устройства управления ими; система управления и интерфейс, предназначенные для настройки, контроля и обслуживания энергосистемы; инверторы, преобразующие поступающее от полезной нагрузки трекера постоянное напряжение в переменное 380В и, наконец, система удалённого доступа — для удалённого мониторинга и управления системой.

Помимо этого имеется система безопасности, включающая в себя стабилизаторы, защиту от молнии, защиту от перегрузок и даже метеостанцию, предназначенную для предупреждения системы об урагане, граде, снеге, наледи, неблагоприятных погодных условиях. Анализируя данные метеостанции, механизм переориентирует трекер в положение, при котором неблагоприятные факторы будут минимизированы в период их действия, а рабочие поверхности защищены от разрушения или порчи.

Есть и система навигации ГЛОНАСС/GPS, предназначенная для определения географического положения, высоты над уровнем моря и точного времени, без которой точное наведение на солнце невозможно.

Кем востребованы солнечные трекеры от компании ЮСТ?

Юрий Студенов упоминает прежде всего удаленные автономные объекты (оборонки, связи, метеонаблюдений), большие офисные центры и административные здания, предприятия. Не исключает из числа потенциальных клиентов и ТСЖ многоквартирных домов. Даже для коттеджа это может быть эффективным решением. В данном случае, конечно, система окупит себя далеко не сразу. Но деловые и обеспеченные люди думают о завтрашнем дне, когда их доходы не будут большими, зато будет полная энергетическая независимость их жилья. И, конечно же, основная цель – строительство больших и малых солнечных электростанций на базе производимых солнечных трекеров.

Но, главное, что отмечает Юрий Студенов, это именно то, что гелиоэнергетика – есть будущее энергетики России. И в не столь далекой перспективе обязательно появятся комплексные решения на уровне государства, которые задействуют и законодательную, и исполнительную власть, а также науку, инженерию, производство, бизнес. Инновации ЮСТ станут составной частью этого решения.