Эффективность съёма энергии солнца в системе солнечный коллектор — солнечная панель

Ежегодно в России наблюдается рост потребления электроэнергии, а это значит, что необходимо использовать новые ресурсы энергии, пополнение запасов которых не имеет необходимости. Одним из этих ресурсов является использование энергии солнца, которая является одной из самых перспективных направлений использования нетрадиционной энергетики, использование которого предполагает применение солнечной энергии в солнечных коллекторах для обогрева, горячего водоснабжения и солнечных панелях для электроснабжения. Именно поэтому актуальным решением вопроса было бы использование солнечных батарей, коллекторов и панелей. Еще одна особенность данного вида энергии от самых популярных и используемых видов энергии, таких как газ, нефть, уголь. Это то, что солнечная энергетика не загрязняет окружающую среду и является легкодоступной энергией. На рисунке 1 изображена продолжительность солнечного сияния на территории России.

Компоненты солнечной энергетики имеют широкий спектр применения, как в бытовой отрасли, так и во многих других отраслях (в промышленной деятельности, в отрасли исследования космоса, в агропромышленном комплексе, в автономных системах освещения и видеонаблюдения, на солнечных электростанциях и подстанциях, строительной деятельности и др.) [1].

По данным исследования Московского института энергетики теоретический потенциал солнечной энергетики в Российской Федерации составляет более 2350 миллиардов тонн условного топлива, не менее плохой показатель и у экономического потенциала страны — более 12,5 миллионов тонн условного топлива. Мощность солнца, поступающая на территорию Российской Федерации за несколько дней настолько огромна, что может сравниться с годовым доходом электроэнергии в стране.

Рис. 1. Продолжительность солнечного сияния на территории России

Еще одной особенностью солнечной энергии можно выделить расположенность нашей страны, которая находится на широте между 40–83 градусов северной широты. Что говорит о хорошем уровне солнечной активности от 800 до 1450 кВт-час/м2, в год начиная с северных и заканчивая южными широтами. Так же на уровень солнечной активности заметно оказывает влияние время года (сезонные перепады). Такие перепады солнечной активности могут варьировать от 1.7 до 11.4 кВтч*м², в самые жаркие дни на широте 55–58 градусов.

В России потенциал всех возобновляемых источников энергии огромен, в том числе и фотовольтатики. На ее карте есть много районов со среднегодовым приходом солнечной радиации до 5 кВч*м², что соизмеримо с югом Германии и северной частью Испании — стран лидеров внедрения фотоэлектричества. При этом высокая инсоляция существует не на одном Северном Кавказе, но на юге Сибири и Дальнем Востоке.

Огромным показателем солнечной активности обладают на юго-западе страны:

1. Северный Кавказ (Дагестан), где находится одна из самых крупных станций по переработке солнечной энергии в России. Общая мощность такой станции доходит до 5000 кВт.
2. Районы Каспийского и Черного моря (где солнце светит почти круглый год).

Очень большой солнечной активностью обладают в Южной Сибири и на Дальнем Востоке, где необходимы инвестиции на развитие данной отрасли.

Ставропольский край;

− Калмыкия;

− Приморье;

− Ростовская область;

− Краснодарский край;

− Астраханская область;

− Алтайский край;

− Читинская область;

− Волгоградская область;

− Бурятия;

− Якутия-Саха [2].

Солнечная активность в представленном списке вполне соответствует для внедрения и разработки солнечного излучения, поскольку уровень солнечной активности выше 1300 кВт-час/м2.

Российская Федерация имеет на сегодня лучшие передовые технологии по преобразованию солнечной активности в электроэнергию, которые вполне соответствуют мировым показателям.

Законодательная база РФ тоже не стоит на месте. Сфера развития солнечной энергетики мало кого оставляет равнодушным, но пока находится на стадии усовершенствования (начальной ступени).

Перечислим начальные законопроекты, которые уже вступили в силу:

1. 3 июля 2008 года: Постановление Правительства № 426 «О квалификации генерирующего объекта, функционирующего на основе использования возобновляемых источников энергии.
2. 8 января 2009 года: Распоряжение Правительства РФ N 1-р «Об Основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 г».
3. Ноябрь 2012 года: Министерство Энергетики Российской Федерации «об установлении предельных величин капитальных затрат на возведение генерирующих объектов, функционирующих на основе возобновляемых источников энергии».
4. Февраль 2012 года: Министерство Энергетики Российской Федерации: «комплекс мер стимулирования производства электрической энергии генерирующими объектами, функционирующими на основе использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ)».

Так же утвердили части показателей возобновляемых источников энергии до 2.5 % и 4.5 % к 2015 и 2020 годам соответственно в уровне энергобаланса Российской Федерации.

Существуют различные важные факторы, которые влияют на расцветание отрасли возобновляемой солнечной энергии:

1. Влияние климата: добыча солнечной энергетики во многом связана с показателями солнечной активности региона, что влияет на выбор определенной установки, которая лучше всего подойдет к выбранной местности.
2. Помощь государства: является, как правило, фундаментальной частью при больших, широкомасштабных проектах.
3. Цена солнечной фотоэлектрической установки: на сегодняшний день желает оставлять лучшего, так как данная установка одна из дорогостоящих инноваций, применяемых для получения электроэнергии.

Несмотря на это, ежегодно наблюдается падение стоимости одного кВт/час полученной энергии. Энергия солнца на возобновляемом ресурсе становится конкурентно способной.

С дальнейшим падением цены будет и расти сам спрос на стоимость СФЭУ. Открытие собственных заводов в стране по выпуску необходимого оборудования, поднятие собственного КПД и возможность пользованиях широким спектром предпринимателей и компаний (конкурентоспособности) поможет достичь максимума понижения цены 1 кВт/час мощности.

4. Эконорма: реальное влияние на рынок солнечной энергетики окажет ужесточение норм надзора экологии (введение санкций, штрафов — при поддержке Правительства Российской Федерации).
5. Равномерность спроса и предложения на электроэнергию: реализация планов по внедрению СФУ различными крупными компаниями и организациями значительно поднимет предложение электроэнергии, и поможет улучшить заинтересованность на оптовом рынке. Но возможно данное действие может повысить спрос, что повлечет и рост стоимости.
6. Трудности подключения и развития установленных предприятий электроэнергии: еще одной альтернативой для перехода к СФЭУ связаны промедления с осуществлением заявок на технологическое подключение к центральной системе электроснабжения. Данные проблемы связаны с малым финансированием, малой выработкой энергии, маленькой эффективностью предприятия.
7. Заинтересованность местных органов осуществления власти: реализовывать и организовывать различные программы и разработки возможно, как на уровне страны, так и на уровне местных законно представляющих и законно осуществляющих лиц. Различные идеи для реализации неисчерпаемого источника солнечной активности уже применяются во многих южных краях.
8. Возможность развития СФЭУ заинтересованными людьми: производство внутри страны СФЭУ поможет оказать благоприятное влияние на развитие российского производства потребления энергии солнца. Поскольку улучшится общие сведения для народа о применение солнечной активности и получением энергии внутри страны. Увеличится число потребителей, и снизиться цена СФЭУ за счет уменьшения в цепи поставки энергии третьих лиц [3, 4].

Вывод. Ежегодно в России наблюдается рост потребления электроэнергии, а это значит, что необходимо использовать новые ресурсы энергии, одним из этих ресурсов является использование энергии солнца, которая является одной из самых перспективных направлений. В статье рассмотрена перспективность применения солнечной энергии в России, а также перечислены наиболее подходящие регионы для развития и использования солнечного излучения. Изложены основные факторы, благоприятно влияющие на развитие солнечной энергетики в стране.

1. Умаров Г. Я. Солнечная энергетика [Текст] / Г. Я. Умаров, А. А. Ершов. — М.: Знание. — 1974. — 63 с.

2. Ляшков В. И. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии [Текст] / В. И. Ляшков, С. Н. Кузьмин. — Тамбов: Издательство ТГТУ. — 2003. – 72 с.

3. Голицин М. В. Альтернативные энергоносители [Текст] / М. В. Голицын, А. М. Голицын, Н. М. Пронина. — М.: Наука. –2004. — 157 с.

4. Харченко Н. В. Индивидуальные солнечные установки / Н. В. Харченко. — М.: Энергоатомиздат. — 1991. — 208 с.