Возобновляемые источники энергии: время пришло?

Не секрет, что в последнее время у многих на слуху такие ставшие модными понятия, как «возобновляемые источники энергии», «энергоэффективные технологии» и «светодиодные источники освещения». Давайте разберемся, что же это такое. Первое, что приходит на ум почти каждому при упоминании возобновляемых источников энергии (ВИЭ) – это, конечно же, фотоэлектрические модули, более привычные нам всем как солнечные батареи, и ветроэлектрические установки (ветрогенераторы). Название их говорит само за себя – первые поглощают и преобразуют в электричество солнечное излучение (а точнее, только часть его, к сожалению), а вторые питают лампочки в наших домах с помощью энергии ветра. Здесь можно было бы упомянуть и другие типы ВИЭ, такие как энергия приливов и отливов, энергия геотермальных источников, тепловая энергия недр земли, энергия биомассы (в первую очередь имеется в виду энергия, полученная в результате сжигания отходов животноводческих ферм) и пр., но в рамках данной статьи мы не будем подробно на них останавливаться, поскольку эти источники подразумевают, как правило, постройку какой-никакой, а уже целой электростанции, что в наши планы – планы владельцев приусадебных участков, дач и загородных домов – конечно же не входит. Не говоря уже о том, что даже солнечные батареи, такой, казалось бы, давно освоенный и повсеместно применяемый в развитых странах источник экологически чистой энергии, в сознании большинства граждан нашей необъятной страны представляются чем-то экзотическим и могут быть описаны короткой и емкой фразой из разряда «придумают же люди!» :)

Почему так сложилось? Казалось бы, ответ лежит на поверхности и известен чуть ли не каждому школьнику младших классов – потому что государство избаловано огромными запасами ископаемых веществ, которые мы привыкли измерять в баррелях и кубометрах. Только ли в этом причина? И да, и нет. Точнее, это только половина правды. Вторая половина заключается в менталитете – как государства, так и конкретно взятого русского человека. Дело в том, что в России не привыкли платить заранее. Русский человек не выложит кругленькую сумму за то, что окупится и начнет приносить прибыль только через n-ое количество лет. Нужно все и сразу. Если здесь вы узнали себя, то, к сожалению, возобновляемые источники энергии – это не для вас, и остальные доводы, такие как экологичность и долгий срок службы, уже не имеют смысла.

Но вернемся к главному – какие из «зеленых» технологий достигли рентабельности для применения в частном хозяйстве на сегодняшний день? Ответ на этот вопрос неоднозначен – многое зависит от географического местоположения и погодных условий. Например, применение «ветряков» считается целесообразным только при среднегодовой скорости ветра более 4 м/с – далеко не каждый российский регион может «похвастаться» такими значениями скорости ветра. Еще одним ограничивающим фактором является то, что мощность ветрогенератора находится в кубической зависимости от скорости ветра, т.е. если у вас в месте установки «ветряка» скорость ветра в 2 раза меньше номинальной паспортной, то выработка электроэнергии теоретически уменьшается в 8 раз. Именно эти факторы и являются причиной разочарования многих владельцев ветроэнергетических установок, которые не были заранее предупреждены о таких «мелочах» недобросовестными продавцами, ставящими целью только получение прибыли.

С солнечными батареями дела обстоят получше – в солнечный летний день они исправно вырабатывают мощность, близкую к номинальной, а в зимние дни выработка может уменьшаться, как показывает практика, в 4-6 раз. Не следует забывать о том, что если вы хотите получить в свое распоряжение действительно автономную систему энергоснабжения, то вам следует «запастись» большим количеством накопителей энергии – аккумуляторов, и это очень важный момент, т.к. в автономной системе они составляют, как правило, около половины стоимости всего оборудования, а срок их службы напрямую зависит от степени их разряда в процессе эксплуатации. Конечно, существуют различные технологии исполнения аккумуляторов, в зависимости от которых сильно различается количество «жизненных» циклов при той или иной степени разряда, но это уже тема для отдельной статьи. Что касается солнечных батарей, то это уже рентабельный на сегодня источник энергии, и, после срока окупаемости, они еще годами могут вырабатывать так необходимое нам электричество. Что касается незначительной потери номинальной мощности за период в 20-25 лет, то это уже доказанный факт, и в качестве одного из примеров можно привести солнечную энергосистему с использованием модулей Kyocera мощностью 945 Вт, установленную в г. Лион, Франция – результаты лабораторных исследований показали, что за 20 лет эксплуатации потеря мощности составила всего 8,3%.

Те, у кого уже подведена электрическая сеть, конечно, не нуждаются в полностью автономной системе электроснабжения – можно задуматься либо о резервной системе электроснабжения, которая бы «подхватывала» нагрузку во время перебоев или в случае пропажи сети, либо о сетевой фотоэлектрической или гибридной (вкупе с ветрогенераторами) системе, работающей параллельно с сетью. В последнем случае возможны 2 варианта: сетевая система без аккумуляторов – вы просто экономите на счетах за электроэнергию, и резервно-сетевая система с аккумуляторами – кроме экономии на коммунальных платежах, вы еще и обеспечиваете себя резервом электроэнергии в аварийных случаях.

Дополнительно в случае сетевой системы излишки генерируемой «зеленой» энергии можно отдавать обратно в сеть, и, более того, в случае, если договоритесь с энергетиками, даже продавать. На практике, к сожалению, данный механизм пока не работает из-за отсутствия продуманной нормативной законодательной базы. Тем не менее, государство наконец начинает брать ситуацию под свой контроль и сейчас разрабатывается комплекс мер по поддержке возобновляемых источников энергии. При этом возможны различные варианты – например, покупка «зеленой» энергии на оптовом рынке. Также с 2014 года почти всех юрлиц, как крупных промышленных потребителей, так и малый и средний бизнес, обяжут, помимо обычной, покупать «зеленую» электроэнергию. В 2014 году это будет 0,1% всей покупаемой организацией мощности, в 2015-м — 0,2% и т.д., до 4,5% в 2020 году. Исключением будут только некоторые категории предприятий, получающих субсидии. Населения новые правила не коснутся. Конечно, всех этих мер мало для взрывного роста «зеленых» технологий, но отрадно, что за развитие данной отрасли взялись на государственном уровне. Боюсь только, что о результатах данной кипучей деятельности можно будет судить не ранее чем лет через 5-10. А пока что мы, рядовые граждане, должны сами позаботиться о своей энергетической независимости, и на фоне растущих тарифов на электроэнергию это отнюдь не пафосное заявление, а требование, продиктованное сложившимися реалиями рыночной конъюнктуры. Бесспорно, это недешевое удовольствие, и начинать здесь можно с малого – например, с замены обычных ламп на экономичные светодиодные, о преимуществах которых мы поговорим в одной из следующих статей.