Rusiyada günəş enerjisi: texnologiyalar və perspektivlər. Rusiyada böyük günəş elektrik stansiyaları

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Uzun illərdir ki, bəşəriyyət alternativ bərpa olunan mənbələrdən ucuz enerji əldə etməkdən narahatdır. Hava kütlələrinin çevrilməsi, okean dalğalarının gelgitləri, geotermal sular - bütün bunlar mədən yanacaqlarından fərqli olaraq əlavə tükənməz potensial kimi görünür.

Ən perspektivli bərpa olunan mənbə günəş enerjisidir. Axı o, nəhəng resursa malikdir, işıq və istilik daşıyır, planetimizdəki bütün həyati sistemləri hərəkətə gətirir. Məhz buna görə də insan bu işdə özü üçün böyük perspektivlər görüb. Bu istiqamətdə bir sıra çatışmazlıqlara baxmayaraq, Rusiyada günəş enerjisi geniş vüsət alır.

Elektrik işıqdan necə əmələ gəlir

Günəş işığının elektrik enerjisinə çevrilməsinə fotoelektrik effekt deyilir. Yarımkeçiricinin və bu halda silikonun səthinə güclü işıq düşəndə baş verir.axın. Onun təsiri altında, elektrik adlanan yüklü hissəciklər axını olan elektronlar ayrılır.

Günəş daim böyük miqdarda parlaq enerji yaradır. Onun səthinin hər kvadratmetri kosmosa 63 MVt enerji buraxır. Təbii ki, bu enerjinin heç də hamısı elektrik enerjisi yaratmaq üçün lazım olan görünən spektrə malik deyil.

Günəşlə Yer arasındakı məsafəni keçdikdən sonra işıq axını öz intensivliyini itirir və planetimizin səthinin kvadrat metri cəmi 0,9 kVt enerji tutur. Ancaq bu, bütün itkilər deyil. Ən yaxşı fotovoltaik elementlər işıq çıxışının 18%-ni çevirə bilər.

Buna görə də, ən yaxşı şəraitdə PV hüceyrələri hər kvadrat metrə 160 vatt istehsal edəcək.

Günəş enerjisi bazarına kim rəhbərlik edir

Bu gün günəş enerjisinin emalı üzrə şəksiz lider Çindir. Onun payı dünya birliyinin bu yolla aldığı ümumi elektrik enerjisinin 60%-ni təşkil edir. ABŞ ikinci yerdədir. Onlar 10,4% yaradır. Hindistan fəxri üçüncü yeri tutur. Onun payı 7,8% təşkil edir. Azalan ardıcıllıqla Yaponiya, Almaniya və Braziliya gəlir. Rusiyada günəş enerjisinin inkişafı hələlik onun liderlərdən birinə çevrilməsinə imkan vermir. Amma bu, mülayim iqlimin ən güclü mənbənin resursundan düzgün istifadə etməyə imkan verməməsi anlamına gəlirmi?

Rusiyada kifayət qədər günəş varmı

Enerji Strategiya İnstitutunun məlumatına görə, Rusiya böyük potensiala malikdir2,300 milyard ton şərti yanacağa ekvivalentində ifadə olunan günəş enerjisi. İqtisadi resurs çox azdır - 12,5 milyon ton istinad yanacağı. Lakin Günəşdən 3 gün ərzində alınan enerjinin ənənəvi üsullarla bir ildə istehsal olunan bütün elektrik enerjisindən çox olacağını nəzərə alsaq, bu, kifayət qədər çoxdur.

Günəş radiasiyasının miqdarı Rusiyanın coğrafi mövqeyinə görə çox dəyişir. İsti rayonlarda 1400 kVt/m2, soyuq rayonlarda isə 810 kVt/m2-dir. Həm də ilin vaxtından asılıdır. Yay aylarında daha yüksəkdir, qışda isə əksinə.

Bəzi regionlar üçün günəş enerjisi perspektivləri çox yüksəkdir.

Bunlara daxildir:

• Uzaq Şərq Bölgəsi;
• qərb və cənub Sibir;
• Qara və Xəzər dənizlərini əhatə edən ərazilər.

Vahid Enerji Sisteminin operatorunun məlumatına görə, Rusiyada günəş enerjisi ilə istehsal olunan elektrik enerjisinin payı ümumi enerjinin 0,03%-ni təşkil edir.

Bu gün Rusiyada ümumi gücü 72,5 MVt olan 10-dan çox günəş elektrik stansiyası fəaliyyət göstərir.

Rusiyada günəş enerjisinin inkişafı

Hazırda Krım yarımadası ərazisində elektrik stansiyalarının tikintisi layihələri aktiv şəkildə nəzərdən keçirilir. Onu enerjidən müstəqil etmək üçün əlavə olaraq 2,5 milyard kVt elektrik enerjisi istehsal etmək lazımdır. Bu ehtiyacın qismən əlavə olaraq günəş və külək enerjisi hesabına ödənilməsi nəzərdə tutulur196 milyon kVt verir. ictimai şəbəkəyə.

Rusiyanın digər yerlərində, xüsusən də Nərimanov şəhərində gücü 25 milyon kVt/saat olan günəş elektrik stansiyasının tikintisi nəzərdə tutulur. Uzaq Şərq heç də geridə qalmayıb. Enerji tələbatını ödəmək üçün Saxa Respublikasında 40 MVt gücündə günəş elektrik stansiyasının tikintisi planlaşdırılır.

2018-ci ildən sonra daha 5 layihə həyata keçiriləcək. Beləliklə, Rusiyada böyük günəş elektrik stansiyalarının tikintisi çox da uzaqda deyil.

Şəxsi ev üçün avtonom enerji təchizatı

Qərb ölkələri, məsələn, Almaniya, günəş panellərindən elektrik enerjisi təmin etmək üçün fərdi evin çevrilməsini təşviq edir. Üstəlik, resursun artıqlığı yaranırsa, o zaman onlar əhalidən alınır. Belə ki, gündüzlər elektrik şirkətinə satılır, gecələr isə günəş olmayanda elektrik enerjisi geri alınır. Rusiyada belə bir sistem işləmir. Bununla belə, günəş panelləri lazım olduğundan daha çox enerji istehsal edərsə, o, batareyalarda saxlanıla bilər.

Günəş panellərinin sayı necə hesablanır

Evi təmin etmək üçün günəş panellərinin sayını hesablamaq üçün ay ərzində nə qədər kVt sərf edildiyini öyrənmək lazımdır. Sonra ortaya çıxan rəqəmi 30-a bölün. Bu, gündə tələb olunan elektrik enerjisinin orta dəyəri olacaqdır. Batareyaları doldurmaq üçün güc ehtiyatına sahib olmaq üçün əlavə olaraq 1, 6 əmsalı götürməlisiniz. Bundan sonra günəş panellərini seçməyə başlaya bilərsiniz.

Muxtar enerji təchizatı sisteminin işləməsi üçün günəş panellərinə əlavə olaraq ən azı bir çeviriciniz olmalıdır, onsuz ev şəbəkəsindəki gərginlik yalnız 12 və ya 24 volt olacaqdır.

Günəş panelləri

Günəş işığının enerjisinin çevrilməsi fenomeni hələ 19-cu əsrdə kəşf edilmişdir. Selenium elektrik enerjisi istehsal edən yarımkeçirici kimi istifadə edilmişdir. Təxminən 1% səmərəliliyi var idi. Bu müddət ərzində texnologiya irəli getdi və fərdi evlər üçün müasir günəş panelləri 35%-ə qədər səmərəliliyə malikdir. Dizaynlarına görə onlar 3 növə bölünür:

1. Monokristal. Bu panellərin fotoselləri tək kristaldan hazırlanır. Onlar ən yüksək qiymətlərə və səmərəliliyə malikdirlər. Bu cihazlar tünd mavi rənginə görə tanınır.



2. Polikristal. Bu batareyalar işığın elektrik enerjisinə çevrilməsinə daha pis təsir göstərən bir neçə silikon vaflidən hazırlanır. Bununla belə, aşağı qiymət onların geniş yayılmasına təsir etdi. Çox vaxt fərdi evlər üçün günəş panelləri bu tipdə quraşdırılır.
3. Nazik film. Bu akkumulyatorlar çevik substratın üzərinə yığılmış yarımkeçirici tozdur. Buna görə də, onlar istənilən səthə quraşdırıla bilər. Dezavantaj aşağı səmərəlilikdir.

Günəş batareyasının qiyməti istehsalda hansı prinsipin tətbiq olunduğundan asılı olacaq.

İnverter

Günəş batareyası 0,6 volt gərginlik yaradan çoxlu fotovoltaik modullardan ibarətdir. Batareyanın verməli olduğu minimum göstərici 14-dürvolt, buna görə də enerji çevrilməsi üçün elementlər bir-biri ilə ardıcıl olaraq bağlanır. Bu gərginlik artıq elektrik enerjisinin yönləndirildiyi batareyaları doldurmaq üçün kifayət olmalıdır. Bəs ev şəbəkəsindəki gərginlik 220 volt olduğu üçün məişət cihazlarından istifadəni necə mümkün etmək olar?

Bu məqsədlər üçün çevirici istifadə olunur. Onun vəzifəsi 12 voltu 220-ə çevirməkdir. Bundan əlavə, şəbəkə alternativ cərəyandan istifadə edir, günəş panelləri isə birbaşa cərəyan yaradır. Elektrik enerjisini ev şəbəkəsinə uyğun xüsusiyyətlər verəcək şəkildə çevirən çeviricidir.

Nəzarətçi

Nəzarətçi avtonom enerji təchizatı sistemində əsas paylayıcı cihazdır. Ona bir çevirici, batareyalar, şəhər şəbəkəsinin elektrik kabeli qoşulmuşdur. Bu niyə edilir?

Gündüz, günəş panelləri həddindən artıq elektrik enerjisi istehsal etdikdə, nəzarətçi artıqlığı batareyaları doldurmağa yönəldir. Daha sonra axşam və gecə günəş enerjisi olmayanda bu cihaz batareyalardan elektrik enerjisini evin şəbəkəsinə qoşulmuş çeviriciyə göndərir. Amma elə vaxtlar olur ki, “su anbarları” deyilən yerlərdə cərəyan istənilən işi yerinə yetirmək üçün kifayət etmir. Sonra nəzarətçi lazımi elektrik enerjisini şəhər şəbəkəsindən götürməyə qərar verir. Beləliklə, o, effektiv idarəetmə həyata keçirir.

Batareyalar

Günəş enerjisinin əsas problemi ehtiyacdırbatareya istifadəsi. Elektrik stansiyasının bu elementləri sistemin dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Ucuz avtomobil variantları tez sıradan çıxdıqları üçün burada uyğun deyil. Zərif rejimdə belə, üç ildən çox işləmirlər. Gərgin iş onların xidmət müddətini bir ilə qədər qısaldır. Enerjinin saxlanmasına ehtiyac varsa, o zaman digər variantlar nəzərdən keçirilməlidir:

1. Litium dəmir fosfat batareyaları (lifepo 4). Bu, ən yaxşı seçimdir, çünki 98%-ə qədər effektivliyə malikdir. Bu o deməkdir ki, o, demək olar ki, aldığı qədər enerji verir. İstehsalçılar təxminən 15 il xidmət müddəti, 80% boşalma ilə 3000 şarj dövrü və 50% boşalma ilə 5000 dövrə vəd edirlər. 240 A/saat tutumlu belə batareyanın qiyməti 50 min rubldan çoxdur.
2. Dartma qurğuşun-turşu batareyaları. Belə akkumulyatorlar elektrik maşınlarında, elektrik yükləyicilərində quraşdırılır. Onlar dərin boşalmaya tab gətirə bilirlər. Xidmət müddəti 10-12 ildir. Belə batareyaların qiymətləri 30 min rubldan başlayır.
3. Nikel-kadmium batareyaları. Bu ən bahalı növlərdən biridir. 250 A / saat tutumlu bir batareyanın qiyməti 70 min rubldan başlayır. Bu batareyalar yaxşıdır, çünki istehsalçının tövsiyələrinə əməl olunarsa, onlar uzun müddət davam edir. Bundan əlavə, zaman keçdikcə tutum azaldıqda, o, məşq boşalma-doldurma dövrləri ilə bərpa edilə bilər.

Batareyalar günəş enerjisi üçün sərf olunan materiallardır. Rusiyada uyğun batareyaların qiymətləri hələ də əsassız olaraq yüksəkdir və təbii resursdan istifadənin gəlirliliyini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Belə bir cihazı yalnız etibarlı istehsalçılardan almalısınız.

Şəxsi evlərdə təcrübə

Günəş panelinin qiyməti nə qədərdir, onlardan istifadənin iqtisadi faydası varmı?

Müxtəlif mənbələrə görə, günəşdən elektrik enerjisi istehsal etmək üçün istehsalçılar tərəfindən təklif olunan avadanlıqların qiyməti 40-300 min rubl arasındadır. orta ölçülü ev üçün. Bu intervalda həm hazır dəstlərin, həm də fərdi əşyaların qiyməti var.

Avadanlıq 20 il və ya daha çox xidmət müddəti üçün nəzərdə tutulub. Batareyalar istisnadır.

Elektrik enerjisi üçün ödənişlərin dəyərini götürsək, ona istilik qiymətini əlavə etsək, onda məbləğ ildə ən azı 50 min rubl olacaq. Bu mərkəzi Rusiyaya aiddir. Beləliklə, qiyməti 300 min rubl olan və pik dəyəri ilə 3 ilə 5 kVt arasında güc verməyə qadir olan dəst bir neçə il ərzində özünü ödəyir.

Belə məhsulların qiymətinin aşağı düşmə sürətini təhlil etsək, o zaman günəş panellərindən istifadə özünü doğruldur.