Головна Автори Інформація по Надточей Кирилл

Надточей Кирилл

Магматичні геоелектростанції – перспективна технологія майбутнього

У 2009 році в Ісландії в рамках дослідження нових підземних термальних озер була просвердлена свердловина в північно-східній частині острову. Її глибина мала складати 4-5км, але вже на глибині 2,1км бур наткнувся на пласт розпеченої магми, якої зазвичай неможливо дістатися при сучасних бурильних технологіях. Відразу ж таку можливість вирішили використати для побудови першої в світі геотермальної lavaелектростанції.

Раніше в 2007 році на Гаваях також була знайдена магма на малій глибині. Але тільки в Ісландії це явище вирішили використати з користю для людства. Розпечена магма має більшу температуру ніж найгарячіші термальні джерела або породи на глибинах 4-5 км. Використовуючи її тепло можна досягнути потужності яка б у 7 разів перевищувала гідротермальні електростанції.

Для отримання пари під високим тиском по зацементованій свердловині була пропущена сталева труба. В результаті подачі вони підіймалася водяна пара W.Wyo flow diagram 3Fтемпературою 450 градусів по Цельсію під надвисоким тиском. В той час звичайні геотермальні електростанції або використовують водяну пару напряму з термальних джерел або заливають воду в тріщини розпечених порід щоб отримати водяну пару під високим тиском. Але обидва способи значно поступаються ефективністю магматичному нагріванню, оскільки розплавлена порода – більш потужне джерело тепла.

magmapowerВ результаті досліджень видобуток електроенергії в 7 разів перевищив результат звичайних петротермальних та гідротермальних електростанцій. Але за весь час досліджень магматична експериментальна електростанція не працювала для мережі.

Натомість були виявлені серйозні проблеми, оскільки магма представляє собою не тільки джерело великої кількості теплової енергії, але й джерело вулканічних газів. Такі гази, як сульфід водню, а також сама водяна пара під надвисоким тиском здатні сильно зношувати деталі механізмів генератора та системи подачі. Через це за 2 роки досліджень наземне обладнання експериментальної електростанції почало виходити з 3-magma-energyладу і її довелось зупинити.

На сьогодні перша в світі магматична електростанція не відновила своєї роботи через відсутність повного вирішення проблеми впливу вулканічних газів та надгарячої водяної пари під надвисоким тиском на деталі генератора. Але привабливість магматичної енергетики стимулює дослідження в цій області і більшість труднощів на шляху до  її перезапуску або побудови нової електростанції подолано.

В цілому магматичні електростанції – технологія майбутнього. Вони матимуть magmaпотужність на рівні з атомними електростанціями, але не потребуватимуть місць для захоронення відходів, а їх аварії не матимуть подібних наслідків. Їх недоліком буде лише прив’язаність до територій з неглибоким заляганням магми, але розвиток технологій дозволить бурити і більш глибокі свердловини. Також підвищення стійкості матеріалів до жорстких умов експлуатації зробить майбутні магматичні електростанції більш надійними ніж прототип.

В решті моментів магматичні електростанції схожі на звичні нам гідротермальні та reykjanesvirkjun2009_640петротермальні і вже стали невід’ємною частиною геотермальної енергетики. Вони також дозволять отримувати «зелену» електроенергію та при необхідності понижувати потужності або виводити їх на максимум. Також магма за допомогою тепло передатчика може використовуватися для обігріву води в опалювальній системі селищ та міст.

З іншої точки зору найбільш ефективними можуть бути магматичні електростанції побудовані в районах з високою геологічною активністю. Але на такі території також сприятливі для використання звичайної гідротермальної та пертротермальної енергії. Таким чином більш надійні звичні нам геотермальні електростанції витісняють менш надійні та специфічні магматичні електросатнції. Тому наразі їх введення – питання науково-технічного прогресу та масштабних інвестицій.

Альтернативна енергія в Ісландії та її розвиток

Серед всіх країн світу найбільш широким використанням геотермальної та в цілому відновлювальної енергетики виділяється Ісландія. Завдяки високій геологічній активності та рішучим діям її влади вона досягла показника в 80% енергозабезпечення за рахунок альтернативних джерел, які для даної країни стали традиційними. При цьому Ісландія також не використовує газ або інше паливо для опалення осель.

Умови Ісландії для геотермальної та гідроенергетики

south-icelandЗагалом острів Ісландія виділяється на загальному тлі незвичним поєднанням льодовиків та діючих вулканів. Танучи льодовики утворюють чисельні горні річки, які спускаючись з висот до 2х кілометрів несуть достатньо енергії для забезпечення всього населення. З іншої сторони магма, що знаходиться біля поверхні нагріває підземні озера, вода з який виходить на поверхню у вигляді пари з температурою 250-600 градусів по Цельсію. Загалом Ісландія має 40 діючих вулканів і знаходиться на тектонічному розломі. Негативною стороною є часті землетруси, але вони досить слабкі та не викликають великих руйнувань.

Історія Ісландії та альтернативної енергетики

761_1431971803_iceland-volcanoДо заселення скандинавами Ісландія представляла собою вулканічний острів площею 103 тис. км.кв, який повністю був покритий лісами. Але відносно невелика площа острова призвела до того, що навіть малі поселення вікінгів повністю знищили всі ліси. А відсутність природних ресурсів призвела до бідності країни, оскільки аж до 70-х років 20-го століття майже всі енергетичні потреби вдовольнялися в Ісландії за рахунок імпортного палива, хоча й були окремі спроби використати геотермальну енергію.

Взагалі Ісландія на початку 20-го століття тільки почала електрифікуватися. Тоді у 13942134741831904 році була споруджена перша гідроелектростанція для забезпечення потреб невеликого портового містечка. А в 1921 році світло з’явилося і в Рейк’явіку – столиці Ісландії. Надалі розвиток електроенергетики йшов по загальносвітовому кліше. Тобто будувалися більш потужні теплові електростанції, що працювали на вугіллі та нафтопродуктах. Таким чином в 40-х роках Ісландія мала всього 25% електроенергії отриманої з гідроелектростанцій.

Strokkur_Geyser,_Iceland,_beginning_to_eruptЩодо опалення то в даній сфері справи були набагато краще. Вже в 1907 році один фермер-ентузіаст зміг по трубі направити водяну пару з підземного озера під його фермою до власного будинку. А в 1909 році його колега з іншої частини острову зміг викачувати нагріту воду з-під землі та опалювати нею оселю. Ця ідея стала настільки дієвою та рентабельною, що вже в 1930-х роках був побудований 3км трубопровід до hellisheidi_2столиці, який забезпечував опаленням школу та більш ніж 60 будинків.

Надалі розвиток опалення за рахунок енергії землі призвів до того, що лише 10% всіх будинків користуються іншими джерелами тепла. Добування гарячої воді з підземних озер є настілки дешевим, що за його рахунок вирішили позбудитися снігу та льоду наblaalonid043 дорогах і тротуарах провівши труби з гарячою водою прямо під ними.

В секторі енергетики зміни почалися лише в 70-х роках, коли війни на близькому сході призвели до підняття цін на нафту більш ніж на 70%. Тоді Ісландія вирішила звернути увагу на альтернативні джерела енергії. Це призвело до швидких змін. Геотермальні та гідроелектростанції давали більш дешеву та екологічно чисту енергію ніж теплові, та були достатньо потужними для забезпечення потреб всього населення.

Vatnsfell_hydropower_station_wikiТому коли ціни на нафтопродукти знову впали, Ісландія залишилася на стороні чистої енергетики. Також відсутність необхідності витрачати кошти на закупівлю палива призвела до швидкого економічного підйому і наразі Ісландія стала однією з найкомфортніших країн для життя.

Окрім геотермальних електростанцій та опалення Ісландія має 130 басейнів, вода в який підігрівається за рахунок гарячих підземних вод. Такі басейни стали улюбленим місцем для активного відпочинку туристів та місцевого населення.13321-R3L8T8D-1000-E-87-131-11-cs

Варто зазначити, що Ісландія не зупиняється на досягнутому. Вона використовує лиш невеликий відсоток енергії яку можуть надати горні річки та геотермальні джерела. І єдиними споживачами імпортного палива на її території є автомобілі та судна. Але в даному секторі Ісландія також має плани, і до 2050 року вона планує повністю зняти потребу в імпорті бензину. Для цього по всій країні будуються водневі заправки та заводи по виготовленню водню.

 

Гідротермальна та петротермальна енергія. Їх різниця та потенціал.

Гарячі джерела води надають прекрасну можливість для побудови геотермальних електростанцій. Але далеко не кожна країна має велику кількість термальних вод, що виходять на поверхню, або знаходяться біля неї. Часто при бурінні глибинних свердловин наштовхуються на гарячі проте сухі породи, які також є джерелом геотермальної електроенергії.
1a8f44272a
Термальні води найчастіше зустрічаються на територіях з високою геологічною активністю. На територіях з нижчим її показником доведеться пробурювати свердловини. А при майже повній відсутності геологічної активності глибинне буріння дасть лише гарячі сухі породи. Щодо України то лише Карпати можуть похвалитися своїми гідротермальними джерелами та купальнями, а також потенціалом для розвитку гідротермальної енергетики.

Решта території України може розраховувати лише та петротермальну енергетику, тобто добування електроенергії з розпечених порід глибоко під землею. Але в різних регіонах теплі породи починаються на різних глибинах і чим вони глибше тим важче до них дістатися, а тим більше добути електроенергію.

Якщо у випадку гідротермальної енергії турбіни генераторів розкручує водяна пара з E3-GT-TGT-Aсамого джерела, то петротермальні електростанції прокачують холодну воду до гарячих порід. Там вона нагрівається і при температурі 100 градусів по Цельсію підіймається та випаровується приводячи в рух турбіну електрогенератора.

На сьогодні саме гідротермальна енергетика є найбільш розвиненою та широко використовується в США, Ісландії та Філіппінах. Вони дозволяє забезпечувати будинки не тільки електроенергією, а й опаленням та гарячою водою після фільтрації. Також гідротермальна енергетика більш дешева ніж петротермальна і відрізняється стабільністю порівняно з сонячною та енергією вітру. Але територіальна обмеженість сильно зменшує потенціал розвитку гідротермальної енергетики, хоча він ще далеко не вичерпаний навіть в Україні.

st-gallen-borehole-36760532Петротермальна енергетика не прив’язана до місць високої геологічної активності, але потребує буріння глибинних свердловин та побудови теплового насосу. Таким чином петротермальна енергетика дорожча, але нові дослідження в галузі дозволяють модернізувати методи добування електроенергії використовуючи глибинні термальні породи. В результаті даний вид альтернативної енергетики має більший потенціал, але потребує серйозних досліджень та інвестицій.

Геотермальна енергія в Україні. Її перспективи і особливості.

Серед всіх альтернативних джерел електроенергії геотермальні – найменш потужні. Їм ще досить далеко до вітрових, сонячних, а тим більше гідро та атомних електростанцій. З іншої сторони геотермальні електростанції наразі повністю вдовольняють потреби невеликих населених пунктів та мають великі перспективи розвитку.

Геотермальна енергія в Україні

geothermal pipes NZ (1)В Україні на даний момент побудовані 11 геотермальних електростанцій, а загальний потенціал геотермальних електростанцій складає 8,4 млн. т н.е./рік. Також були зроблені сотні свердловин, які досягли термальних вод і гарячих сухих порід та можуть були використані для побудови електростанцій. Але, тимчасова окупація Криму та війна на сході внесли свої корективи, зокрема на території АК Крим розміщенні чотири гідротермальні електростанції, які знаходились на виробничо-дослідному режиму роботи.

Буріння свердловин показало, що більшість території України має гарячі води та Geothermal-Energy-1 (1)породи досить близько до поверхні для можливості їх використання. Але через відносно велику відстань до магми, гідротермальна енергія в Україні має певну специфічність. І в цілому вона схожа на ванну, яка повільно наповнюється водою. Якщо збудувати велику кількість термальних електростанцій та використовувати їх на повну потужність, це призведе до швидкого зниження температур ґрунтів та падіння потужності електростанцій.

Найбільш оптимальним варіантом є спорудження десятків невеликих електростанцій потужністю до 5-20 МВт, які в основному будуть забезпечувати енергетичне маневрування замість теплових електростанцій на вуглі та мазуті. Таким чином вони дозволять значно знизити викиди шкідливих газів в атмосферу, а зниження температури ґрунтового масиву буде зведено до мінімуму.

Geothermal_Energy (1)Геотермальна енергія в ЄС та світі

Щодо Європейського Союзу то на його території також використовуються гідротермальні електростанції, хоча й обсяг їх експлуатації не надто перевищує український. Лідером по даній галузі є Італія з загальною потужність 728МВт, що дозволяє на рік виробляти близько 5600ГВт*год на рік. Така потужність дозволяє забезпечити електроенергією середнє за розмірами місто, або великий промисловий комплекс.

Далій йдуть Португалія, Франція та Німеччина. Вони виробляють 25МВт, 16МВт та 4МВт відповідно. Такий низький показник обумовлюється глибоким заляганням термальних вод та складнощами при побудові свердловин на таку глибину. Але до 2020 року планується вдвічі збільшити обсяги виробництва гідротермальної енергії. І для цього планується не лише збільшити її виробництво в Італії, Німеччині, Португалії energy-renewable-geothermal-plant-nesjavellir-power-station-iceland (1)та Франції, а й запустити геотермальні електростанції по всій Європі.

По всьому світу існують регіони де геотермальна енергія добувається легше, що дозволяє збільшити обсяги її виробництва та її відсоток від виробленої електроенергії загалом. Таким чином Ісландія та Філіппіни сильно виділяються за загальному тлі, адже відсоток геотермальної електроенергії складає в них 30% та 27% відповідно, станом на 2010 рік. При цьому Ісландія виробляє 575МВт, а Філіппіни підняли потужність понад 1,6ГВт.
46168_349841 (1)Але беззаперечним лідером світового виробництва геотермальної електроенергії є Сполучні Штати Америки. Вони вже досить давно перетнути рівень загального виробництва геотермальної електроенергії в 3ГВт та щорічно збільшують його. Найпотужнішим в США та світі є комплекс гідротермальних електростанцій «Гейзерс», який налічує 22 станції загальною потужністю більше 1,5ГВт.

Потенціал гідротермальної енергії

Загалом гідротермальна енергія має великий потенціал навіть у країнах з низьким geothermalplantspahr03_NREL (1)рівнем вулканічної активності. Навіть 1% всієї енергії яку може надати нам земна кора може надовго вдовольнити всі потреби людства. Але дістатись до неї досить непросто. Також варто звернути увагу на необхідність її розумного використання без шкоди для довкілля.

Car-sharing – перспективний гібрид приватного та громадського транспорту

Наявність особистого автомобіль в кожній сім’ї дозволяє громадянам вільно пересуватись по всій країні та закордоном. З іншої сторони перенасиченість транспортними засобами доріг перешкоджає їх нормальному руху, а також призводить до великої кількості викидів парникових газів в атмосферу та забрудненню навколишнього середовища.

gogetАльтернативою особистому транспорту є громадський. Він знижує кількість викидів, зменшує навантаження на шляхопроводи та в цілому підвищує рівень здоров’я населення через збільшення його рухливості. Але громадський транспорт не зможе зачекати вас на стоянці біля супермаркету або підібрати на зупинці не змушуючи чекати. Також громадський транспорт зранку та ввечері – не надто гарна річ через великий натовп.

Одним із шляхів подолання цих неприємностей є «кар-шерінг», який представляє собою видозмінену погодинну оренду автомобіля. Головна зміна – наявність великої кількості пунктів оренди по всьому місту та можливість зняти та здати авто в кожному з них.

Як діє «кар-шерінг»?

По суті car-sharing дозволяє пройти до найближчого пункту оренди автомобілів та car-sharing-system-for-blogзняти авто. Доїхати на ньому до найближчого до місця роботи пункту оренди та здати автомобіль. Або зняти його для поїздки до магазину.

В результаті ви не повинні будете їхати в штовханині та у вашому розпорядженні буде просторий багажник. З іншої сторони, вам не потрібно буде витрачати великі кошти на придбання власного авто яке буде займати місце на вашому ж подвір’ї.

Чим відрізняється «кар-шерінг» від звичайної оренди авто?

car-sharing-zoneКар-шерінг відрізняється від звичайної оренди також такими можливостями, як бронювання авто, автоматизована оренда та повернення авто за допомогою терміналів, наявність членських карток, які передбачають схвалення до керування автомобілем. А також розміщення пунктів здачі та оренди біль станцій громадського транспорту.

Досвід роботи системи.

Car-sharing вже став досить популярним в Європі та Америці. Наприклад станом на 2011 рік в Європі кількість користувачів кар-шерінга досягла 700 тис., а за прогнозом на 2020 рік може перевищити 15 мільйонів. Також даний вид оренди авто audi-unite-1094x729використовується і в експериментальних поселеннях майбутнього. Таким чином в Німецькому селищі Фрайбург взагалі відмовились від приватних авто на користь системи кар-шерінгу. Цікаво також те, що дане селище повністю забезпечує себе електроенергією завдяки дахам з сонячними панелями.

Результати роботи системи.

Інші дослідження показали, що кар-шерінг може підняти на 47% використання car-sharingгромадського транспорту включно з даною системою. А також на 10% підняти кількість велосипедних поїздок та на 26% піших прогулянок.

Це все пояснюється тим, що зменшується сенс придбання власного авто. І орендувати авто та ходити пішки або їздити на велосипеді стає вигідніше і легше.

Екологія та «кар-шерінг».

Щодо екології, то система car-sharing передбачає значне скорочення об’ємів car2Goвиготовлення нових авто, що вже значно зменшує забруднення навколишнього середовища. А використання в системі електромобілів та гібридів взагалі дозволить мінімізувати викиди вихлопних газів в атмосферу.

Реалізація «кар-шерінг» в Україні.

Якщо дотримуватися реалістичної точки зору, то Україні до реалізації car-sharing систем ще далеко. Якість доріг, культура поведінки на дорозі та відношення пересічного українця до загального майна не дозволяють реалізувати такі проекти для широкого кола людей. Але вже можна проводити експерименти з невеликою кількістю людей та авто. Наприклад створити систему car-sharing на декілька десятків авто та на декілька сотень користувачів в Києві або іншому місті. А для подальшого розвитку car-sharing в Україні нам необхідно буде попрацювати над перерахованими недоліками.

Покрівля з сонячних батарей. Як ефективно використовувати всю площу даху?

На сьогодні сонячними панелями на даху будинку вже не здивувати, хоча й, на жаль, зустрічаються вони нечасто, особливо в Україні. Інша справа – цілісна крівля з фотоелементів. Такий підхід не тільки дозволить отримувати максимум з кожного квадратного сантиметру вашого даху, а й не спотворить зовнішній вигляд будинку, що є однією з основних проблем традиційних сонячних батарей та сонячних колекторів.

Thin_Film_Flexible_Solar_PV_Installation_2Типи покрівель з сонячних батарей

Зробити дах свого будинку максимально прибутковим можна двома шляхами. Перший спосіб, це крівля даху зі звичайних сонячних батарей, які просто заміщують собою черепицю. Другий спосіб передбачає використання гнучких сонячних батарей поверх вже готової крівлі. Обидва способи на рівних конкурують один з одним та мають власні сильні та слабкі сторони.

Крівля з класичних сонячних батарей

Крівля зі звичайних жорстких сонячних батарей в цілому більш ефективна та дає до 100 Вт з 1 квадратного метру. Також вона дешевша. Але має суттєвий недолік. Її можливо встановити тільки під-час спорудження даху будинку. І якщо ваше житло вже побудовано, то для встановлення такого «енергетичного» даху, вам доведеться знімати крівлю, або встановлювати сонячні панелі поверх неї. Також пласка форма сонячних батарей незвична для даху пересічного будинку і підходить тільки для споруд з сучасним дизайном.

Покрівля з гнучких сонячних батарей

Покрівля майже всіх приватних будинків хвиляста, але для гнучких сонячних панелейtalamo це не проблема. Вони представляють собою звичайну плівку з фотоелементами товщиною в декілька міліметрів, яка відрізняється високою гнучкістю і може повторювати всі контури крівлі. В такому випадку, єдине що зміниться на екстер’єрівашого житла – колір даху, адже сонячні батареї мають чорний та темно-коричневий кольори. Також варто зазначити, що гнучкі сонячні батареї можуть бути «нанесені» на дах в будь-який момент, незалежно від його готовності.

Серед недоліків гнучких сонячних батарей можна виділити меншу ефективність, через SOLOPOWERroofщо вони здатні видати 75 Вт з 1 метра квадратного. Також вони дорожче звичайних сонячних батарей, що збільшує термін за який така крівля себе виправдає. І наразі за підрахунками сонячна плівка здатна окупитися лише за 10 років, хоча й варто зазначити що термін її експлуатації набагато більше 10-ти років.

Вплив покрівлі з сонячних батарей на дизайн будинків

З іншої сторони використання таких покрівель може змінити зовнішній вигляд пересічного будинку, адже його фасад має підходити під плаский дах, кут нахилуякого буде найбільш ефективним з точки зору збирання сонячних променів. В ціломутаких підхід може призвести швидкої зміни зовнішнього вигляду міст та сіл, на те що ми зазвичай бачимо в фільмах про майбутнє.

Перспективи «сонячних покрівель»

На сьогодні обидва види покрівель набувають дедалі більшої популярності, особливо на тлі падіння цін на сонячні батареї, 20090421-building-integrated-solar-tilesяк твердого так і гнучкого типу. Вони найбільш часто зустрічаються у прогресивних країнах, та розміщуються на нових будинках на рівні зі звичайними сонячними панелями. Також варто звернути увагу на те, що на сьогодні цілісна крівля з сонячних батарей використовується великою кількістю пересічних громадян, які відрізняються сміливістю в проектуванні власного житла, якої так бракує громадянам нашої країни.

Щодо України, то подібні інновації конче необхідні задля здобуття енергетичної незалежності. Адже вони дозволяють використовувати менше блакитного палива, та зменшують навантаження на ТЕС та ТЕЦ. Також вони здатні забезпечити енергетичну незалежність віддалених сіл та містечок. А використання їх на основі зеленого тарифу дозволить отримати додатковий пасивний заробіток.

 

Зелений тариф. Як заробляти на “зелених кіловатах”

Для розвитку будь-якої галузі, підприємства або громадянського руху завжди необхідна матеріальна база та допомога. Альтернатива енергетика не є винятком, адже в умовах дешевої нафти та подальшого розвитку атомної енергетики, вона поки що відстає по цінам. Для подолання цієї проблеми був впроваджений «зелений тариф».

yak_otrymaty_zelenyj_taryf_domohospodarstv (1)Зелений тариф – механізм який дозволяє власникам малих електростанцій до 30 кВт, продавати вироблену ними електроенергію її постачальникам в мережу. Головна умова – використання альтернативної енергетики. Фактично при оформлені зеленого тарифу, перевірки приватної сонячної або вітрової електростанції на відповідність вимогам та встановленні лічильника постачальники електроенергії змушені закупляти у вас весь обсяг вироблених кіловатів.

0,,6497428_4,00 (1)Особливістю зеленого тарифу є пільгова закупівельна ціна на екологічно чисту енергію. Вона залежить від типу електростанції та може багатократно перевищувативартість електроенергії отриманої на ТЕС та АЕС.

Зелений тариф дозволяє отримувати дохід з таких електростанцій,zelenyy_tarif1 (1)як сонячні, вітрові та гідроелектростанції, які є приватними господарствами та виробляють потужність до 30 КВт. Також наразі продовжується суперечки щодо роботи по зеленому тарифу електростанцій, які працюють на рідкому біопаливі та на біогазу.

zelenij-tarif (1)Для сонячних та вітрових електростанцій тарифи на закупівлю електроенергії сильно залежать від дати введення експлуатацію. А для сонячних також важливе розміщення на даху або фасаді будинку, і тому сонячна батарея на даху буде вигідніше наземної. Така логіка призводить до більш корисного використання площі земельних ділянок.

Загалом станом на 2016 рік, згідно постанови Національної комісії від 29.12.2015 № 3144 «Про встановлення “зелених” тарифів на електричну енергію для приватних домогосподарств» діють такі цінові тарифи на електростанції введені в експлуатацію:

Снимок

При цьому варто зазначити незначний приріст ціни на електроенергію продану по «зеленому тарифу» порівняно з постановою від 30.09.2015 року.

Очевидно, що зелений тариф є найбільш вигідним для власників сонячних панелей, Solar-power-1 (1)але також він дозволяє заробляти і на вітряках, які до того ж працюють вночі та в хмарну погоду.

В цілому  «зелений тариф» дозволяє виправдати втрати на побудову власної електростанції за 1-2 роки, а падіння ціни відповідно до строків запуску, чітко вказує на те, що чекати з її введенням в експлуатацію не варто.

bigstock-Solar-Panel-On-A-Red-Roof-14532428 (1)Сам «Зелений тариф» бере початок в Сполучених Штатах Америки. Під час енергетичної кризи в кінці 70-х був запроваджений тариф, який дозволяє продавати в мережу кіловати вироблені приватними міні електростанціями. Таким чином планувалося частково подолати наслідки кризи, зменшити викиди в атмосферу шкідливих речовин та підняти на новий рівень розвиток альтернативної енергетики в США та світі.

В Україні «зелений тариф» з’явився 25 вересня 2008 року згідно закону України «Про Rutland-504-mini-turbine (1)внесення змін до деяких законів України щодо встановлення “зеленого” тарифу». Відтоді ціна на вироблену електроенергію встановлювалась, як подвійна вартість електроенергії електрогенеруючих компаній. Також «зелений тариф» залежить від курсу євро та прикріплений до нього, що робить його ще більш привабливим.

З моменту введення зеленого тарифу до 2012 року, загальна потужність альтернативних електростанцій, які потрапляють під його дію зросла в 4 рази. У 2009 році їх загальна потужність складала всього 150 МВт, що набагато менше ніж виробляє одна середньостатистична ТЕС на території України. У 2010 році відбувся незначний підйом на 12,1 МВт, а у 2011 році різкий стрибок зробила сонячна енергетика піднявши r928453_9707615 (1)загальні потужності з 8,1 МВт до 187,5. Загальна потужність «зелених» електростанцій склала 379,8 МВт. 2012 рік також відзначився стрибком альтернативної енергетики потужності якої склали 653,6 МВт. Окрім цього варто зазначити, що саме сонячна електроенергія закріпила за собою лідерство виробляючи майже 50% всієї сонячної електроенергії.

Наявність зеленого тарифу та вартість сонячних кіловатів сильно стимулюютьEnergy_Mini-Hydro2 (1) подальший розвиток вітрових та сонячних електростанцій, які працюватимуть для потреб електромережі. Але обмеження в 30 КВт максимальної потужності вказує на необхідність розповсюдження саме малих електростанцій розміщених на дахах та прибудинкових територіях.

airbreeze-mini-wind-turbine (1)Більш детально з «зеленими тарифами» можна ознайомитись на офіційному сайті Верховної Ради України, а саме за постановою «Про встановлення “зелених” тарифів на електричну енергію для приватних домогосподарств» та частини 17 закону України «Про електроенергетику».

 

solar-panel-cleaning-OM (1)

Fab Lab House – простий і економічний проект автономного будинка

Ідея повністю автономного будинку вже досить давно підхоплена ентузіастами по всьому світу та знаходить свою реалізацію у десятках різних концепцій. Всі вони мають свої недоліки та переваги, та різними шляхами забезпечують мешканців житла на самозабезпеченні необхідними для життя умовами.
fab_lab_house_p200710_ag8В Італії була створена власна концепція автономного житла на самозабезпеченні. Вони має досить незвичні форми та підхід до планування. В цілому Fab Lab House, саме таку назву отримав проект, житло в якому використовується кожен кубічний метр внутрішнього простору, так кожен квадратний метр зовнішньої площі. Таким підхід має красномовні результати, адже вироблена енергія його сонячними електростанціями втричі перевищила показники споживання.

Fab Lab House розрахований на сім’ю до 4х чоловік, хоча по Українським міркамfablab-house-interior-640 даний будинок ідеальний для самотнього холостяка або молодої пари. Він має внутрішню площу 75 м.кв. та умовно розділений на декілька секцій. Також він при піднятий над землею на трьох «ногах», таким чином під ним з’являється місце для відпочинку, замість звичної мансарди. Конструкція даного автономного будинку дозволяє зібрати його з нуля за 15 діб. Сам проект розрахований на передмістя та села.

fablab12Виготовлений Fab Lab House повністю з дерева та екологічно чистих матеріалів. Його каркас – ДСП з зовнішньою гідроізоляцією, а дах повністю покрити гнучкими сонячними панелями, які здатні з надлишком забезпечити електроенергією невелику сім’ю. Накопичена за день в акумуляторах електроенергія може використовуватися вночі для освітлення та приготування їжі. Також даний будинок збирає дощову воду за допомогою особливостей даху, таким чином отримується вода чистіша водопровідної.

overlay2Округла конструкція будинку Fab Lab House дозволяє при мінімальні зовнішній площі тепловіддачі мати максимальний внутрішній об’єм, що особливо корисно взимку.

Внутрішній дизайн Fab Lab House також досить простий але має все необхідно. Тут і спальні місця на 4-х людей, кухня, вітальня та кабінет. В стіни вмонтовані шафи для економії простору. А зовнішні стіни маються велику кількість вікон для достатньої освітленості вдень.

Єдине чим не може забезпечитиfablab2 своїх мешканців Fab Lab House – це їжею, але для цього в подібних проектах використовується земельна ділянка, на якій знаходиться
будинок.

Висотні дирижаблі-вітряки – друге дихання енергії вітру

Основна проблема альтернативної енергетики – її нестабільність. Сонячні електростанції можуть забезпечувати великі поселення достатньою потужністю лише вдень, а нестабільні поривісті вітри на низьких висотах можуть підвести в будь-який момент та залишити цілі поселення без електроенергії.

article-1392409-0BF6B50400000578-961_1024x615_largeТому для енергетичного маневрування, тобто збільшення потужності в години пік, а також компенсації нестабільності альтернативних джерел використовуються теплові електростанції. Даний тип електростанцій є найбільш шкідливим для неколишнього середовища, а запаси нафтопродуктів, газу та вуглю не є нескінченними. Атомна енергетика також має одну негативну рису. Її потужність завжди однакова і її неможливо підняти для компенсації підвищеного споживання в годину пік.

Висотні вітри та їх переваги

Найбільш привабливими з точки зору забезпечення міст електроенергією та infographic_highaltitudewindенергетичного маневрування є висотні вітри. На висоті більше 300 метрів вітри більш стабільні та швидкі (близько 75 км/год). Їх швидкість в середньому п’ятикратно перевищує швидкість вітру біля землі, і вони беззаперечно виграють в стабільності.

Звичайно вітрогенератор на висоті 300 метрів і більше, може цілодобово стабільно забезпечувати споживача електроенергією. Питання полягає лише в тому, як підняти вітряк на таку висоту. Рішення знайшлось досить просте і не надто сучасне по технологіям. І майбутньому вітряні електростанції будуть нагадувати цілі ескадрильї дирижаблів.

Конструкція висотних вітряних електростанцій-дирижаблів
wind4Наповнений гелієм надувний трубчатий корпус з турбіною вітрогерератора посередині дозволяє виробляти електроенергію висотних вітрів без використання опор. Він просто кріпиться до землі довгим тросом з лебідкою, а електроенергія йде по паралельному тросу проводу.

 

Переваги та недоліки

Така конструкція не тільки ефективна, але й більш надійна, дешева та проста в обслуговуванні.

  • Відсутність статичної висотної опори зменшує вимоги до ґрунту, тому такі генератори можуть бути підняті в повітря над пісками, болотами та водою.
  • Громіздка конструкція великих вітряків має занадто багато складних деталей та механізмів, які можуть вийти з ладу. Дирижабль з вітрогенератором має досить просту конструкцію і потребує мінімум обслуговування.
  • А в разі поломки, досить просто ввімкнути лебідку та опустити на вітряк-дирижабль землю. На традиційних вітряках в такому випадку ремонтна команда має підніматися на сам вітряк та працювати там лише з наявними інструментами.
  • Також запуск декількох таких дирижаблів набагато дешевший ніж спорудження altaeros2велетенської вежі вітряка. А ціна електроенергії з таких вітряків менше на 65% порівняно з енергією атома або вугля.

Очевидним недоліком таких дирижаблів-вітряків є перешкоджання польотам на низькій висоті, але навряд такі електростанції будуть розміщуватися навколо аеропортів.

Випробування прототипів висотних дирижаблів-електростанцій

На сьогоднішній день вже були проведені випробування висотних вітряків-дирижаблів, які довели їх ефективність. Прототип Airborne Wind Turbine розроблений компанією Altaeros Energies був для початку піднятий на висоту 107 метрів, де вже зміг вдвічі перевищити вихід електроенергії порівняно звичайні наземні вітрогенератори.

В майбутньому плануються експерименти з більшими висотами. Наприклад, на висоті 300 м, по розрахункам кількість електроенергії, що виробляється вітряком-дирижаблем може в 5 разів перевищувати показник звичного наземного вітряка.

Інші види висотних вітряних елеткростанцій

KiteGen-Carousel-e1338472143599Окремо варто виділити експериментальні вітряки-повітряні змії. Вони складаються з турбіни та крила. Такий вітрогенератор утримується в повітрі за рахунок постійних вітрів на великій висоті, які дають достатню підйомну силу. Серед недоліків такої конструкції можна виділити нестабільність та проблеми при опусканні генератора на землю. Іншим видом висотних вітрогенераторів є кайтинги, які працюють за рахунок обертання повітряного змія.59223.ngsversion.1422029838039.adapt.768.1

Ідеї з висотними дирижаблями-вітряними електростанціями

Вітряки-дирижаблі можуть також використовуватися в якості мобільних електростанцій. В здутому виді вони досить компактні для транспортування на вантажівці, або навіть в багажнику легкового авто.

driving_8bit_2048px_sRgb_webFileВійськові моделі можуть автоматично надуватися та підійматися вгору прямо з кузову вантажівки – пересувної електростанції. На відміну від дизель-генераторів вони не потребуються постійного постачання паливно-мастильних матеріалів, хоча й на висоті в декілька сотень метрів вони вразливі для стрілецької зброї.

containerВ цивільних цілях також популярності можуть набути пересувні вітрогеренатори-дирижаблі. Вони можуть забезпечити електроенергією експедиції та табори в будь-якій точці світу.

Висотні вітряки-дирижаблі та енергонезалежність України

Висотні дирижаблі-вітрогенератори – реально працюючий спосіб отримати електроенергію в будь-якій точці світу. Вони не потребують особливих ґрунтів, ландшафту, нафти, вуглю або інших ресурсів. Вони не вимагають надпотужних інвестицій та можуть споруджуватись прямо в містах та селах і автономно забезпечувати їх електроенергією. Саму тому вітряки-дирижаблі – одна із найбільш ефективних та простих в реалізації ідей для енергонезалежності України та інших країн світу, або навіть окремих міст.

 

 

 

Toyota Prius 3 – екологічний та економіний вибір нової поліції

Тренд на економічні на екологічно чисті авто запущений вже досить давно і все продовжує набирати оберти. Наразі в країнах Євросоюзу молодий хлопець на потужному «мустангу» має набагато менше шансів підчепити дівчину ніж власник «зеленого» автомобіля. Також гібриди відрізняються економічністю, що є привабливим і для старших поколінь. А в 2015 році цей тренд в добровільнопримусовому порядку підхопила і нова поліція в Києві та інших містах.
Toyota_Prius_(XW30)_of_Kiev_patrol_policeМайже кожен з нас бачив наживо, по телевізору або бодай на просторах інтернету сучасні хетчбеки білого кольору з поліцейською символікою та проблисковими маячками на даху. Вони стали одним із символів нової поліції та змін в МВС. Наразі сотні авто моделі Toyota Prius 3го покоління цілодобово патрулюють вулиці більшості міст України. Адже дана модель автомобіля дозволяє постійно пересуватися з мінімальними витратами пального.

Скільки витрачають пального машини поліції і чому?
Toyota_1NZ-FXE_Engine_01Поперше Toyota Prius 3гібрид. Вона має як бензиновий 1,8літровий 136сильний бензиновий двигун, так і електродвигун потужністю 60 кВт або 81 кінська сила. В цілому показники непогані для авто масою 1310 кілограм, що дозволяє отримати непогану динаміку.
Щодо економічності Toyota Prius третього покоління, то вона забезпечується ходом Toyota_Prius_ZVW30_front_20100725високою ефективністю бензинового двигуна та ходом на електродвигуні на малих швидкостях. При повільному ході до 4060 км/год автомобіль використовує лише електродвигун, а бензиновий час від часу заводиться під заряджає акумулятор та глохне. В такому випадку витрати пального можна скоротити навіть до 13 л /100 км.
Toyota_Prius_plug-in_conversion_battery_packАкумулятор автомобіля Toyota Prius 3го покоління має акумулятор сумарною напругою 201,6 В та ємкістю 6,5 А*год. Він дозволяє проїхати на повній зарядці більше 10 км в міських умовах.
Через високу економічність при використанні електродвигуна на невисоких швидкостях ми можемо часто спостерігати, як повільно їздять поліцейські авто. Таким чином вони мінімізуються витрати з бюджету. При цьому варто зазначити, що в такому ж режимі звичайні авто без електродвигуна витрачали б в 58 разів більше пального.
Для населення авто Toyota Prius також досить приваблива, адже девальвація валюти 2012_Toyota_Prius_v_--_03-21-2012сильно підняла ціну на бензин, навіть попри різке падіння ціни на нафту та початок так званої епохи «дешевих вуглеводів». Середня витрата пального 34 літри на 100 км дозволяє немало заощаджувати, а просторий салон та багажник довершують образ сімейного авто.

Викиди в атмосферу
З екологічної точки зору Toyota Prius 3 явно перемагає міліцейські авто, особливо славнозвісні УАЗи та «жигулі». Викид газу даного авто не перевищує 100 грамів за пройдений кілометр, коли звичайні авто мають показник 150 і більше г/км. При цьому за викидами в атмосферу Toyota Prius 3 відповідає стандарту ЄВРО 5.
0190124_2Але економія закінчується на ціні авто яка коливається в рамках 3040 тис. доларів.
В цілому гібридні автонаразі найбільш екологічний вид транспорту. Вони здатні забезпечити найбільш ефективну витрату палива в ті моменти коли хід лише на ДВС повязаний із зайвими витратами.

Чому гібриди краще електромобілів?
Гібриди є навіть більш екологічними ніж самі електрокари, адже електроенергія для них добувається не надто екологічно чистим шляхом. Адже для роботи теплових електростанцій використовується мазут, вугілля та інше паливо, при згорянні яких для добування необхідної кількості кіловатів, виділяється більше газів та тепла ніж в звичайному бензиновому авто. Якщо додати до цього ненадійність та складнощі з підзарядкою, то електромобілі сильно програють на даний момент.

Щодо гібридів, то їх подальший розвиток дозволить все більш ефективно використовувати кожну краплю пального. Це значно зменшить витрати пересічного водія та викиди в атмосферу. Також, гібридавто яке має порівняно низькі потреби в динамічних характеристиках бензинового двигуна, що робить його ідеальним для тестування нових видів палива в великих масштабах.

Популярні