Альтернативная энергетика

VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Альтернативная энергетика

Мендус К.Д. 1
1Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования «Центр дополнительного образования «Эрудит» муниципального образования город-курорт Геленджик
Залётова В.К. 1
1Муниципальное автономное учреждение дополнительного образования «Центр дополнительного образования «Эрудит» муниципального образования город-курорт Геленджик
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Однажды летом у нас в квартире внезапно погас свет. Отключили электричество, как выяснилось, случилась авария на городской подстанции. Электричества не было очень долго. Перестал работать телевизор, компьютер и даже холодильник! Было очень скучно, жарко, к тому же я обнаружил, что теплый лимонад совсем не вкусный! И я уж было подумал, что электричество уже вообще никогда больше не появится, но к счастью, аварию устранили, и все стало как прежде. Проблема исчезла, но вопрос остался: откуда электричество появляется в наших домах и как сделать, так чтобы оно не исчезало?

Я выяснил, что электричество - это невидимый вид энергии, создаваемой движением заряженных частиц. Электричество вырабатывается электростанциями из различных видов энергии – тепловой, механической, ядерной, химической и других. Производство электроэнергии на электростанциях и её доставку потребителям по линии электропередач называют электроэнергетикой.

Электроэнергетику принято делить на традиционную и нетрадиционную. В традиционной электроэнергетике, которая хорошо изучена и освоена, используют для выработки энергии органическое топливо: природный газ, уголь; нефть. Запасы традиционных энергоносителей в природе значительные, но не бесконечные, к тому же они достаточно быстро убывают. По прогнозу ученых, нефти и газа человечеству хватит максимум на 150 лет. Преобразование первичной энергии в электрическую производится на тепловых, гидравлических и атомных электростанциях. Практически все типы электростанций работают на невозобновимых ресурсах и загрязняют окружающую среду.

Существует и нетрадиционная электроэнергетика, ее обычно называют альтернативной. Под альтернативными источниками понимаются возобновляемые ресурсы такие как вода, солнечный свет, ветер, энергия волн, геотермальные источники. Еще ее называют «зелёная» энергия». Главное требование к нетрадиционным источникам энергии – их экологическая чистота. Это значит, что процесс получения энергии не должен оказывать отрицательного влияние на окружающую среду. Наиболее перспективными направлениями альтернативной энергетики считаются ветряная и солнечная энергетика.

Изучив вопросы, связанные с электроснабжением, я решил проанализировать возможность и эффективность использования альтернативных источников энергии в городе Геленджике. Это стало целью моего проекта. Для достижения этой цели, необходимо решить ряд задач.

Изучить способы получения электрической энергии за счет природных источников, таких как энергия ветра и Солнца.

Изучить возможность применения альтернативных источников энергии в Геленджике.

Изготовить макет дома, освещаемого с помощью солнечной батареи (или солнечного модуля) и ветряной электростанции.

С помощью программы Adobe Photoshop разработать эскизный проект эко-отеля, который возможно построить в городе – курорте Геленджик.

Рассчитать экономический эффект при использовании альтернативных источников энергии.

Значимость проведенного исследования состоит в актуальности поиска альтернативных источников энергии, не загрязняющих окружающую среду и возможности их применения в быту.

I. Теоретическая часть.

I.1. Виды энергетики.

В традиционной энергетике электричество попадает в наши дома следующим образом: электростанции используют для своей работы энергию вращения вала генератора. Электрическая станция с помощью генератора вырабатывает электроэнергию. Далее, чтобы осуществить передачу электроэнергии, нужно повысить напряжение с помощью повышающих трансформаторов, а после этого с помощью ЛЭП осуществляется передача электроэнергии на ЦРП (центрально распределительные подстанции). На ЦРП происходит понижение напряжения до 220В. Вот таким способом электричество передается по проводам в наш дом.

Ветряная энергетика

Направление энергетики, занимающееся преобразованием энергии ветра в другие виды энергии, называют ветряной энергетикой.

Для этого используют ветряные электростанции, или ветряки. Такое сооружение представляет собой высокий столб, увенчанный лопастями. Ветер заставляет лопасти крутиться, и в результате вырабатывается энергия, которая аккумулируется в нижней части башни.

Начиная с 1970-х годов, ветроэнергетика стала активно развиваться на Западе. В настоящее время наибольшего развития ветроэнергетика достигла в Германии, Англии, Голландии, Дании, США (только в Калифорнии 15 тыс. ветряков) [8]. Ветряные станции не загрязняют окружающую среду. С помощью ветряной энергии можно электрифицировать самые отдаленные уголки земного шара. Энергия, получаемая с помощью ветра, может постоянно возобновляться.

Солнечная энергетика

Это один из самых известных и наиболее популярных методов получения энергии, ведь каждую секунду Солнце дарит Земле 80 тысяч миллиардов киловатт, это в несколько раз больше, чем вырабатывают все электростанции мира. Достоинствами солнечной энергии является её экологическая чистота, бесшумность и лёгкая заменяемость отработанных пластин.

Американец Чарльз Фриттс в 1883 году сконструировал первый фотоэлемент, его КПД едва достигал 1%. Прорыв произошел в 1955 году, когда компания BellTelephone представила солнечную батарею на основе кремния. Ее КПД составлял уже порядка 6%, а в дальнейшем был увеличен до 11%.Огромный вклад в развитие отрасли внесла группа советских ученых под руководством Жореса Алферова. В 1970 году она представила первую высокоэффективную солнечную батарею. Воспользовавшись этой идеей, Applied Solar Energy Corporation (ASEC) в 1988 году выпустила батарею с КПД 17%. Большая часть современных батарей, к примеру, имеет коэффициент полезного действия около 20% [4]. Так почему же необходимо как можно скорее переходить на альтернативные источники энергии? Основные причины это:

Экологическая - сегодня общеизвестен и доказан факт отрицательного влияния на окружающую среду традиционных энергодобывающих технологий (их применение ведет к катастрофическому изменению климата).

Экономическая - переход на альтернативные технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы, запасы которых ограничены. Тарифы на электроэнергию растут в среднем, на 15 % в год. Производство электроэнергии монополизировано, и в дальнейшем тарифы на все не возобновляемые энергоносители, будут только расти. Поэтому необходимо уже сейчас начать переход на альтернативные источники энергии [11].

Человек в нашем мире каждый день нуждается в электроэнергии. Она нужна как большим предприятиям, так и обычным людям в быту. Отключение электроэнергии может обернуться для нас катастрофой. Без энергии мы не сможем согреть наши дома зимой, не сможем производить множество вещей, без которых наша жизнь уже просто немыслима. Поэтому альтернативная энергетика в первую очередь необходима нам для повседневных нужд в быту.

Альтернативная энергетика в быту

Использовать альтернативную энергетику в быту можно для того, чтобы обеспечить дом электроэнергией, теплом и теплой водой. Альтернативная энергетика при использовании в частном доме имеет большое количество преимуществ:

- Экологичность;

- Неисчерпаемость источника энергии;

- Доступность в любом месте планеты;

- Полное отсутствие топливных затрат.

I.2.Анализ географического положения и основных составляющих климата Геленджика.

Географическое положение Геленджика

Город Геленджик расположен на берегу овальной бухты и со всех сторон окружён отрогами хребта Маркотх (в переводе с адыгейского – «ежевичный»), самая высокая точка которого – гора Тхаб (905 м). Геленджикскую бухту охватывают с двух сторон два мыса: левый, высокий скалистый - Толстый, и правый, пологий и низкий – Тонкий. Расстояние между ними - одна морская миля (1852 м). Ширина прибрежной полосы колеблется от двух до пяти километров.

Климат Геленджика.

Основными составляющими климата являются интенсивность солнечной радиации и процессы циркуляции воздушных масс (скорость и направление ветра). Климат Геленджика средиземноморского типа, субтропический сухой. Лето сухое и жаркое, а зима теплая и влажная. Большое влияние на климат Геленджика оказывает Черное море, которое предотвращает резкие колебания температур. Небольшие морозы и сильные дожди наблюдаются со второй половины января до половины марта. Мягкий и ровный климат Геленджика в ноябре и декабре может нарушаться сильными ветрами норд-остами, приносящими резкую перемену погоды [3]. По данным метеорологических наблюдения с 1903 г климат в Геленджике за последние сто лет стал теплее.

Ветра в Геленджике

Разберем, ветер каких направлений дует в течении года в Геленджике.

Норд-ост (бора) - ветер северо-восточного направления. Преобладает в зимние месяцы. Скорость ветра достигает от 15 м/сек, иногда до 30-40 м/сек. Бора возникает при гигантском скоплении холодных воздушных масс перед отрогами северных склонов Маркотхского хребта Кавказских гор. Достигнув критической массы, они переваливаются через хребет и несутся по склонам гор к морю из области высокого атмосферного давления в более низкую.

Ветер южного направления, так называемый «моряк», дует с моря и приносит теплый воздух, обильные дожди и вызывает штормы.

Так же дуют Бризы - легкие ветры, мягко дующие со сменой направлений дважды в сутки. Дневной морской бриз дует с моря на быстро прогреваемую солнцем сушу, проникая в глубь материка на 10-12 км. Ночной береговой бриз, наоборот, дует с охлажденного побережья на море на расстояние до 10 км. [3].

Таким образом, в городе-курорте Геленджик, ветра бывают практически постоянно и в зависимости от времени года и суток имеют разные направления.

Среднегодовая скорость ветров

Для дальнейшей работы нам необходимо вычислить среднегодовую скорость ветров Геленджике. Для этого на мы будем использовать самый популярный погодный ресурс www.gismeteo.ru: заходим на сайт, выбираем дневник погоды города Геленджика. Будем анализировать данные за 5 лет. Внимание обращаем на скорость ветра т.к. эти данные потребуются нам для дальнейшего расчета экономической эффективности. Скорость ветра - это самый важный фактор, который влияет на количество энергии, вырабатываемой ветрогенератором. Получаем следующие данные, приведенные в Таблице 1:

Таблица 1

Средняя скорость ветра по месяцам за последние 5 лет

январь

февраль

март

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

ноябрь

декабрь

6,4

5,6

6.9

4.2

3.4

4.3

3.5

4.4

4.9

5.3

4.7

5.8

Итого 4,95 м/с

Таким образом, вычисленная мной с помощью сайта www.gismeteo.ru среднегодовая скорость ветра составляет 4,95 м/с.

Так же на основе данных многолетних наблюдений скоростей ветра в различных областях России составляются специализированные карты ветров. Среднегодовая скорость ветра (VС) характеризует ветровой потенциал территории. Это скорость ветра, которая определяется, как среднее арифметическое значение всех наблюдаемых скоростей ветра в течение года. Согласно карте ветров в перспективных для применения ВЭУ регионах среднегодовая скорость ветра должна быть 4 – 6 м/с и более. [10].

Рисунок 1

Продолжительностьсолнечного сияния.

В Геленджике много солнца, при этом наибольшее число солнечных дней приходится на период с марта по октябрь. Самые солнечные месяцы в Геленджике - июль, август, сентябрь.

Таблица 2

Число солнечных дней в Геленджике

Месяц

Янв

Фев

Мар

Апр

Май

Июн

Июл

Авг

Сен

Окт

Ноя

Дек

Год

Число солнечных дней в Геленджике

11

9

13

12

12

15

18

17

19

18

11

8

163

Продолжительность часов солнечного сияния в летний день в среднем превышает 10,2 часа, то в мае и сентябре-октябре продолжительность солнечных часов 7,9 в день. В остальные месяцы инсоляция заметно снижается. Средняя продолжительность часов солнечного сияния в Геленджике суммарно составляет 2374. Для расчета солнечных батарей нам потребуется коэффициент инсоляции, который для нашего города составляет 4,5. Зная уровень солнечной инсоляции можно правильно определить, какая мощность солнечных модулей необходима для строительства солнечной электростанции [2].

Рисунок 2

II. Практическая часть.

II.1. Макет дома освещаемого с помощью солнечной батареи и ветрогенератора.

Электрическая схема и ее описание

Схема моего проекта выполнена в программе Рaint.

GB – это солнечная батарея, а 6 внутри это количество солнечных батарей. G2 - ветрогенератор. Точки – места соединения приборов и проводов. G3 – это аккумулятор, который будет служить резервным питанием и будет зажигать приборы в доме ночью. E1, E2, E3 – лампы. Q – выключатель чтобы зажигать лампы. F1, F2, F3 – это предохранители защищающие приборы при коротком замыкании. VD – это диод, который направляет ток в одну сторону и не пропускает в другую. Это нужно для того чтобы ветрогенератор не мог работать при помощи тока выработанного им же.

Рисунок 3

Описание работы модели

Создаем макет дома, освещаемого с помощью солнечных батарей (или солнечных модулей), а также с помощью ветрогенератора [Приложение 1,2,3,4].

Солнечная батарея, размещенная на крыше дома, может генерировать значительное количество электроэнергии.

Ветрогенератор – это устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора с последующим ее преобразованием в электрическую энергию. Создать поток воздуха для модели можно, если использовать легкие человека, либо вентилятор. При работе вентилятора создается воздушный поток, который попадает на лопасти вертушки (ротор), соединенной с валом электрогенератора. При вращении лопастей генератор вырабатывает электрический ток. По проводам ток доходит до закрепленного светодиода. Таким образом, светодиод горит. Но самое интересное, что избыточная энергия, которую производит солнечная батарея и ветрогенератор и которая не потребляется домом – уходит на хранение в специально подготовленные аккумуляторы. Позднее сохраненная энергия может расходоваться на электроснабжение и даже отопление.

Альтернативные источники энергии могут использоваться в зависимости от погоды (в солнечные или ветреные дни), а также от времени суток (день, ночь) поочередно или совместно, а возможный избыток энергии уходит на хранение в аккумуляторы и расходуется позже.

II.2.Эко-отель

Применяя альтернативную энергетику для города-курорта Геленджик, можно не только обеспечить жителей города дешёвой и чистой электрической энергией, но и помочь гостям города пожить на природе вдали от городской суеты, на природе. Помочь в этом может создание эко-отелей.

Что такое эко-отель? Эко-отель-это отель в котором используется только альтернативная «зеленая энергия». Такой отель будет полностью безопасен для экологии. Эко-отель может располагаться в удаленных районах и заповедных природных зонах. Ведь не придется тянуть тысячи километров проводов для того чтобы там появилось электричество [12]. Эко-отель должен обязательно построен из экологически чистых материалов, например, из дерева, а вот проекты такого могут быть как традиционными, так и не совсем обычными. Предлагаю ознакомится с эскизным проектом эко-отеля, который можно построить в городе – курорте Геленджик, разработанный с помощью программы Adobe Photoshop (Рисунок 4), [Приложение 5, 6,7].

Таким образом, мы видим, что подобные эко - отели могут гармонично вписываться в ландшафт, быть безопасными для экологии и конечно, быть привлекательными для людей, которые любят отдых на природе, вдали от городского шума.

Рисунок 4

II.3. Оценка финансовой реализуемости проекта

Конечно, чтобы рассчитать финансовую реализуемость проекта необходимо обратиться к специалистам, которые подготовят технико-экономическое обоснование (ТЭО). Специалисты изучат местность, определят на ней участки территории с наилучшими ветроэнергетическими и климатическими характеристиками. Так же они будут использовать опубликованные данные по инсоляции (количеству солнечной энергии), ветровым, климатическим и экологическим условиям. И только после завершения этих работ можно точно сказать сколько будет стоить и выгодно ли это с экономической точки зрения. Несмотря на то, что на оценить экономической эффект от применения альтернативных источников энергии можно только после выполнения ТЭО, я все же попробовал произвести примерный расчет, основанный на общедоступных данных.

Расчет производился для дома (эко - отеля) площадью примерно 80-100 кв м, с учетом, что электроснабжение будет автономным. Для этого нам необходимо рассчитать среднесуточное потребление электроэнергии необходимое для водоснабжения дома, а также работы холодильника, телевизора, освещения, и мелких бытовых приборов. Конечно для уменьшения потребления электроэнергии нужно заменить все лампы накаливания на светодиодные, а всю технику на энергосберегающую.

Я взял примерное количество электроприборов необходимое для комфортного проживания, мощность этих приборов и количество их работы в сутки. Добавим резерв 15%. Таким образом, рассчитываем суточное потребление электроэнергии. Месячное потребление электроэнергии складывается из потребления суточного умноженное на 30 дней календарного месяца.

Потрмес = Потрсут х 30;

Подобным образом можно посчитать и годовое потребление электроэнергии.

Я посчитал, что один дом (или эко-отель) площадью примерно 80-100 кв м в месяц потребляет около 251кВт*ч, в год 3059 кВт*ч.

Данные расчета представлены в Таблице 3.

Таблица 3

Энергопотребитель

Мощность прибора, Вт

Количество часов работы в сутки

Потребляемая мощность в сутки, кВт*ч

1

Освещение светодиодными лампами

 

4

0,880

Комнаты

12 лампочек по 11в

Кухня

3 лампочки по 11в

с\у

2 лампочки по 11в

прихожая

3 лампочки по 11в

2

Насос

500

2

1,000

3

Телевизор

100

6

0,600

4

Холодильник

30

24

0,700

5

Компьютер

300

4

1,200

6

Мелкие бытовые приборы

     

утюг

1800

0,5

0,900

пылесос

2000

0,5

1,000

Микроволновая печь

1000

1

1,000

 

Итого

5950

 

7,28

 

Резерв 15%

900

 

1,1

 

Итого с учетом резерва

6850

 

8,38

Стоимость электроэнергии для населения на сегодняшний день составляет 4,44 рублей кВт*ч., следовательно, пользуясь обычным электричеством в месяц мы бы заплатили 1114.44 рублей, в год 13 582 рубля. Попробуем разобраться сколько будет стоить система автономного электроснабжения, необходимая для одного дома (или эко-отеля) площадью 80-100 кв. м, который в месяц потребляет электричества около 251кВт*ч.

Экономическая эфективность автономных солнечных электростанций

Проведя анализ, я выяснил, что существует большое число производителей и различные виды солнечных панелей. Каждый обладает своими достоинствами и подходит для определенных условий. Но все можно разделить на два обобщенных вида: кремниевые и полимерные.

Каждая автономная солнечная электростанция включает в себя: солнечные батареи, контроллер заряда, инвертер и аккумуляторы. Заряд-контроллер нормирует напряжение и зарядку аккумуляторов. Инвертор преобразует постоянный ток от батареи или аккумулятора в подходящий для электроприборов. Аккумуляторы копят электрическую энергию, когда она в избытке (например, при продолжительном солнечном дне, когда не включены никакие электроприборы), и подают в систему при недостатке (например, при резком увеличении потребления в пасмурную погоду).

Я провел обзор популярных отечественных и зарубежных фирм производителей оборудования необходимой нам мощности и выяснил, что цена может сильно изменяться не только в зависимости от комплектации, но и от фирмы производителя. В нашем случае необходима примерно следующая комплектация: солнечные панели, контроллер аккумулятор, инвертор.

Данные представлены в Таблице 4

Таблица 4

Производитель

Оборудование

Максимальная выработка в месяц кВт

Цена

«ЭнерджиВинд» Россия

R-SOLAR-006 Солнечная электростанция

297 кВт

327 000

“СолнечныйВетер» Solar-Wind Energy

Автономная солнечная электростанция

280 - 350 кВт

236 206

BEKAR EuropeGmbH Германия

Солнечная электростанция BEKAR 1600/800/4

260 кВт

206 800

DELTA Россия

солнечная электростанция «Дача Премиум»

250-300

246 000

Инфра-Т

Китай

Солнечная электростанция ДОМ 9 кВт*ч-сутки

252

146 800

Кроме того, необходимо учесть, что эффективность во многом зависит от правильной установки солнечных батарей. Располагать батареи лучше на южная стороне, избегать тени от деревьев и рядом стоящих построек, в противном случае эффективность установки будет крайне мала и может не окупиться. Кроме этого поверхность солнечных панелей необходимо периодически очищать от грязи и пыли, если этого не делать, КПД будет уменьшаться. Добавим затраты на установку оборудования составят около 20%, т.е наша установка окупится примерно за 15-20 лет. Срок службы солнечных батарей более 30 лет, но замены потребуют только электронные устройства (контроллеры, инверторы) примерно через 15 лет. Аккумуляторы, тоже придется заменять, в зависимости от глубины разряда и от количества циклов периодичность замены колеблется от 3 до 12 лет.

Конечно, экономический эффект на данный момент не велик, но цены на электроэнергию постоянно растут. Если дом находится в удалённом районе, как наши эко-отели и подключение к общей сети отсутствует, то нужно учесть затраты на прокладку линии электропередач сумма может увеличиться от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов рублей.

Экономическая эфективность ветрогенератора

Бытовая ветряная электростанция работает по следующему принципу: под воздействием воздушного потока вращаются лопасти ротора, который насажен на вал генератора, в обмотках последнего образуется переменный ток. Это электричество направляется в аккумуляторы и при потребности расходуется на питание бытовых приборов. Генератор подключается к контроллеру, который трехфазный переменный ток преобразует в постоянный, необходимый для зарядки аккумуляторов. Но практически все бытовые приборы не работают от постоянного, поэтому после аккумуляторов ставится другое устройство – инвертор. Он производит обратную операцию: постоянный ток превращает в переменный, напряжением 220 вольт.

По произведенному нами расчету средняя скорость ветра составляет 4,95 м/с, а среднемесячное потребление электроэнергии 251 кВт*ч. Чтобы подобрать оборудование малой ветроэнергетики применяемое для различных бытовых целей, способное работать в автономном режиме без подключения к электросети общего назначения с учетом ежемесячного количества потребляемой электроэнергии и среднегодовой скорости ветров, я произвел анализ фирм производителей, в результате выяснил, что цена может сильно изменяться не только в зависимости от комплектации, но и от производителя. В нашем случае необходим ветрогенератор мощностью 4-5 кВт примерно следующей комплектации: ветрогенератор, мачта для ветрогенератора, аккумулятор, контроллер заряда, инвертор.

Данные представлены в Таблице 5.

Таблица 5

Производитель

оборудование

Макс.мощность

Диаметр ветродвигателя.

Ежемесячная выработка при скорости ветра 3-4 м/с

Цена

руб

«ЭнерджиВинд»

Ветрогенератор EnergyWind 4 кВт

4кВт

3.5м

250-350 кВт

119 000

ООО "Сальмабаш"

Ветряная электростанция ОСА 1000-12

до 4 кВт

3,0 м

300 кВт

123 050

WhisperИндия

Whisper 200

96V/120V/240V/1000WP/700W

до 5 кВт

4,4

300 кВт

349 060

AEOLOS (Дания)

Aeolos-H

4 кВт

4.8 m

300 кВт

276 000

ZonhanWindpower Co, Ltd. Китай

Автономная электростанция

до 4 кВт

3,6

250 -270 КВТ*.

109 760

Остановимся на продукции российских производителей, она качественна и надежна. Ее просто приобрести, и отсутствует необходимость больших затрат на доставку товара. В качестве примера возьмем продукцию «Энерджи Винд» - ветрогенератор Energy Wind. Это однолопастной ветрогенератор мощностью 4 кВт с диаметром ветроколеса 3,5 метра. Он способен обеспечить электроэнергией жилой отапливаемый дом на 3-4 человека с горячей водой. Ежемесячная производительность составляет 250 - 350 кВт*час в месяц при среднегодовой скорости ветра в регионе эксплуатации 3-5 м/с. Имеет пониженный уровень шума от вращающихся лопастей. Срок службы 20 лет. Стоимость комплекта 119 000 рублей. Добавим 20% на установку оборудования получим 142 800, то есть наша установка окупится за 10,5 лет.

В целях экономии и скорейшей окупаемости, вместе с ветрогенератором возможно подключить солнечные панели, (контроллер солнечных панелей подключаются к тем же АКБ, что и контроллер ветряка, таким образом аккумуляторы и инвертор у ветряка и солнечных панелей будут общими), чтобы получить полноценную автономную установку. это наиболее эффективно с экономической точки зрения т.к нет необходимости приобретать, а соответственно менять дополнительное оборудование.

Кроме того, в целях экономии и скорейшей окупаемости возможно рассмотреть покупку гибридной системы (Ветрогенератор + Солнечная батарея = Ветро-солнечная электростанция), их стоимость составит в среднем от 123 035 до 378 000 рублей. Срок окупаемости в этом случае составит также около 10 лет.

Таким образом, в результате проведенной оценки экономического эффекта от применения альтернативных источников энергии мы видим, что в нашем городе, находящимся в южном регионе можно использовать как солнечные, так и ветряные электростанции. Но поскольку инсоляция (количество солнечной энергии) в разные месяцы сильно изменяется, то для наибольшей эффективности желательно использовать солнечные электростанции вместе с ветрогенератором.

Альтернативные источники энергии экономически выгодно использовать если дом находится в удалённом районе и подключение к общей сети отсутствует и в ближайшее время не планируется. В среднем окупаемость альтернативных источников энергии составит 10-20 лет, но не стоит забывать, что счета за электроэнергию постоянно растут, и возможно, в ближайшем будущем оборудование окупится быстрее. Кроме того, вне зависимости от аварий ваш дом всегда будет снабжен электричеством, и основной выгодойбудет его стабильность.

Выводы

Наш город является перспективным для применения альтернативных источников энергии, особенно, в горных районах, где подключение к общей сети отсутствует и в ближайшее время не планируется.

Применение альтернативной энергетики дает много преимуществ поэтому необходимо уже сейчас, переходить на экологически чистые, возобновляемые источники энергии.

Список используемой литературы

Ашарин Л. Н. «Надежность солнечных батарей» // Электротехника. 1967.№ 8. с. 25-32.

Атласы ветрового и солнечного климатов России. СПб: Издательство им. А.И. Воейкова, 1997.

Анисимов С.С. Черноморский Кавказ. - Москва - Ленинград: ГОСИЗДАТ РСФСР, 1930.

Баерс Т., «Двадцать конструкций с солнечными элементами».

Васильев А. М, Ландсман А.П. «Полупроводниковые фотопреобразователи» M.: Сов. радио, 1971. 248 с.

Глиберман А.Я, Зайцева А.К. «Кремниевые солнечные батареи» Госэнергоатомиздат, 1961.

Журнал "САМ" №5 - 2010 г. – «Ветряки + энергия Солнца, Земли».

Кашкаров А. П. «Ветрогенераторы, солнечные батареи и другие полезные конструкции».

Прох Л. З. Словарь ветров. Гидрометеоиздат, Ленинград, 1983 г.

Расчет ресурсов ветровой энергетики. Под ред. Виссарионова В.И. М.: Издательство МЭИ, 1997.

Сидорович В. Мировая энергетическая революция: Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир. -М.:Альпина Паблишер, 2015.- 208с.-SBN 978-5-9614-5249-5.

http://www.city-of-hotels.ru/168/types-of-hotes/eco-hotels-ru.html

Приложение

Приложение № 1

Создание макета дома

Приложение № 2

Создание макета дома

Приложение № 3

Создание макета дома

Приложение № 4

Макет дома, освещаемого с помощью солнечных батарей и ветрогенератора

Приложение №5

Эскизный проект эко-отеля

Приложение №6

Эскизный проект эко-отеля

Приложение № 7

Эскизный проект эко-отеля

Просмотров работы: 79