ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

В условиях, когда необходимо обеспечить автономное электроснабжение существует несколько вариантов организации электроснабжения:

1. Генератор на жидком топливе;

2. Генератор на газообразном топливе;

3. Солнечные электростанции;

4. Малогабаритные гидрогенераторы;

5. Ветрогенераторы.

Существуют и другие экзотические или более сложные системы получения электроэнергии, например паровая турбина, генератор на биогазе, приливные электростанции, термоэлектрические генераторы и т.д. Но ограничения по использованию и сложность монтажа и обслуживания малогабаритных систем делают применение подобных генераторов для обеспечения автономного электроснабжения скорее исключением.

Наибольшее распространение получили генераторы на жидком топливе, как наиболее простые и малогабаритные, но в условиях когда необходимо обеспечить более или менее постоянное снабжение электричеством генераторы на жидком топливе теряют свои позиции.

Попытаемся рассмотреть плюсы и минусы применения автономных источников электроснабжения:

Как видно из таблицы ни один из источников энергии не свободен от недостатков.

Попытаемся сравнить эксплуатационные расходы электростанции на жидком (дизельном) топливе и солнечной электростанции.

Исходные данные: расчётное время эксплуатации 25 лет (гарантийное время работы солнечных панелей)

Дизельная электростанция: пиковая мощность 6 кВт (9 кВА), расход энергии 300 кВт час/мес., электроснабжение непрерывное, стоимость дизельной электростанции 4500 $, стоимость дизельного топлива 0.35 $/литр, расход топлива 1.5 л/час, ресурс дизельной электростанции 8000 часов (1 год), срок службы аккумулятора 2.5 года, цена аккумулятора 30 $, обслуживание: масло, фильтры регулировка – 200 $/ год.

Солнечная электростанция: пиковая мощность 6 кВт (9 кВА), расход энергии 300 кВт час/мес., электроснабжение непрерывное, стоимость инверторов 4500 $, солнечное излучение среднегодовое 120 кВт час/м² в месяц, выработка энергии одной панелью 15 кВт час/мес., количество солнечных панелей: 300 кВт час : 15 кВт час = 20 шт., стоимость солнечных панелей 20 х 355 $= 7100, ресурс солнечных батарей 25 лет, инверторов 10 лет, количество аккумуляторов 8 шт., срок службы аккумулятора 10 лет, стоимость аккумуляторов 2000 $, обслуживание: очистка солнечных панелей, мелкий ремонт – 50 $/ год.

Как видно из приведённой диаграммы только в первый год стоимость оборудования и эксплуатационных расходов по дизельной электростанции немного ниже стоимости оборудования солнечной электростанции, а уже к 3 году работы стоимость и оборудования и эксплуатационных расходов превысит стоимость оборудования солнечной электростанции, кроме этого в диаграмме не учтён рост цен на жидкое топливо. С ресурсом в 8 тысяч часов дизельную электростанцию придётся менять каждый год ( в году 24 х 365 = 8760 часов) и за 25 лет придётся сменить 25 дизельных электростанций, даже если их не менять а капитально ремонтировать (а стоимость ремонта приближается к стоимости нового агрегата), то необходимо иметь замену на время ремонта и так далее.

Кроме материальных затрат нужно учитывать экологическую нагрузку, которую создаёт на окружающую среду работа двигателя внутреннего сгорания, за 25 лет будет сожжено 328500 литров дизельного топлива, а продукты сгорания выброшены в атмосферу, израсходовано примерно 1000 литров масла и 1000 фильтров которые надо утилизировать. Солнечная электростанция не выделяет в процессе работы вредных веществ, не загрязняет окружающую среду, эксплуатационные расходы сводятся, практически, к периодической очистке лицевых поверхностей солнечных панелей и заменой коррозировавших контактов, плановой замене раз в 10 лет инверторов и аккумуляторов.

Вывод, который можно сделать на основании вышеизложенного: солнечные электростанции почти идеальный экологически чистый источник электроэнергии для автономного электроснабжения.

П.Михалёв

Вернуться на главную страницу