Применение альтернативных источников энергии является одним из перспективных способов получения энергии в условиях сокращающихся запасов ресурсов и необходимости снижения нагрузки на экологию. Специалистами МГУП "Мосводоканал" активно ведется работа в данном направлении. С докладом о получении альтернативной энергии с помощью солнечных батарей на Научно-техническом совете выступил А.Л.Ерофеев начальник отдела водопроводной сети Инженерно-технологического центра МГУП "Мосводоканал".
Вопросы использования возобновляемых источников энергии актуальны для всех стран мира в силу различных обстоятельств. Для промышленно развитых стран мира, зависящих от импорта топливно-энергетических ресурсов — это, прежде всего, энергетическая безопасность. А для всего мира в целом это возможность снижения эмиссии парниковых газов и избежание глобального изменения климата в недалеком будущем. В настоящее время мировая энергетика неуклонно увеличивает долю выработки электроэнергии нетрадиционными источниками, в том числе - с использованием солнечных модулей. При современном КПД фотоэлектрических преобразователей, равном 12-14% все современное потребление электроэнергии в России может быть получено от солнечных электростанций активной площадью около 4000 кв.км, что составляет 0.024% ее территории. Для сравнения: площадь Москвы составляет 1050 кв.км.
Согласно прогнозу Европейской ассоциации фотовольтаики, к 2050 г. солнечные батареи будут производить до 6750 ТВт электроэнергии, удовлетворяя до 20% мировых потребностей. В региональном плане, в 2010 г. 81% мощностей (14,7ГВт) было установлено в Европе, в т.ч. 12,9ГВт — в трех странах, подтвердивших свое лидерство на рынке: Германии, Италии и Чехии. В мировом масштабе Германия укрепила свой статус крупнейшего регионального рынка солнечной энергетики. Италия, где в настоящее время действует система высоких льготных закупочных тарифов, осталась на 2-м месте по объемам годовых установок; США и Япония поделили 3-е место. Отставание России в этой области, в будущем, может привести к зависимости от иностранных компаний, занимающихся разработками в сфере альтернативной энергетики. Таким образом, реализации проектов, связанных с использованием возобновляемых источников энергии является задачей государственной важности.
Солнечные энергетические установки на основе фотоэлектрических преобразователей обладают значительными преимуществами:
Экологическая чистота, отсутствие выбросов в атмосферу, так как при использовании СЭУ не сжигается топливо и, как следствие, не выделяются вредные отходы; Полная автономность системы; Высокая надежность, так как они не имеют движущихся частей, отсутствуют шумы и вибрации, что значительно снижает стоимость обслуживания. До сих пор СЭУ являются источником питания практически для всех спутников на земной орбите, потому что они работают без поломок и практически не требуют технического обслуживания; Срок службы до солнечных панелей - 50 лет при незначительном снижении эксплуатационных характеристик); Эффективно используют прямое и рассеянное излучение; Модульный тип конструкции позволяет создавать установки практически любой мощности. Предусмотрена возможность сопряжения с государственной электросетью.Таким образом, солнечное электричество – это гармоничное сочетание эстетических, экологических и технических требований.
Солнечная фотоэлектрическая энергетическая установка - это электростанция, в которой используется способ прямого преобразования солнечного излучения в электрическую энергию. Установка состоит из комплекта солнечных модулей - панелей, которые размещаются на опорной конструкции, на крыше здания, инвертора, преобразующего постоянный ток, вырабатываемый солнечными панелями в переменный ток для потребителя и предохранительных устройств. Солнечные панели производят электричество, которое может запасаться в аккумуляторных батареях и расходоваться потребителем по мере необходимости. Известно, что солнечная электростанция, работающая на энергосистему потребителя, может не иметь суточного аккумулирования, если ее мощность менее 10% от мощности энергопотребления объекта. Установив два счетчика электроэнергии, можно легко определить величину, на которую уменьшилось электропотребление потребителя за счет электроэнергии, выработанной солнечной энергетической установкой.
Специалисты МГУП "Мосводоканал" планируют проект размещения солнечной энергетической установки на крыше административного здания (Плетешковский пер., д.2) для производства 26 МВт*ч электроэнергии в год предусматривает использование солнечных панелей модели SCP 185-M5-50 в количесте 155 штук. Монтаж панелей планируется выполнить на несущем каркасе из дюралюминия в соответствии с представленной планировкой. Количество панелей и их расположение лимитируется падающей на крышу тенью от находящихся там построек. С целью получения максимальной мощности, солнечные панели планируется смонтировать как на самой крыше, так и на крышах надстроек. Вырабатываемую солнечной энергетической установкой электроэнергию планируется подать на электрический ввод здания, тем самым уменьшив потребляемую из государственной энергосистемы мощность на величину самостоятельно вырабатываемой электроэнергии. Для учета вырабатываемой солнечной энергетической установкой мощности, планируется установить дополнительный электросчетчик.
Для наглядности положительного эффекта от планируемого к реализации проекта, на экран мониторов, расположенных на входе в административное здание и в Центре водосбережения, планируется отображать информацию о трех параметрах солнечной энергетической установки. В верхней строке будет показана актуальная, текущая мощность установки. Ниже, в следующей строке - суммарная, выработанная за все время эксплуатации солнечной энергетической установки электроэнергия. В третьей строке планируется отобразить показатель важнейшего экологического аспекта - количество углекислого газа, который был бы выброшен в атмосферу при сжигании углеводородов, необходимых для производства эквивалентного количества электроэнергии.
Тематика доклада вызвала живую дискуссию среди участников заседания. Применение альтернативной энергетики признано перспективным направлением работы МГУП "Мосводоканал", как предприятия, динамично развивающегося в условиях масштабного внедрения инновационных технологий.
