Одним из способов замещения электроэнергии при строительстве домов является использование солнечной энергии. Преимущества такого вида электричества очевидны: можно использовать в отдаленных местах от населенных пунктов, а также относительно дешевый вид электроэнергии, если использовать на длительные сроки, от 5 до 25 лет [1, с.93].
Россия большая по территории страна, количество солнечных часов в разных частях страны различно, колеблется от 1500 до 2500 солнечных часов в год (см. рисунок 1). Поэтому мы рассчитаем эффективность использования солнечной энергии для трех вариантов:1600,1800 и 2000 солн. часов в год, на протяжении 25 лет [3, стр.43].
Рис. 1. Количество солнечных часов в России.
Количество расходуемой электроэнергии при строительстве мы рассчитаем путем сложения потребления электричества бытовыми приборами за день(см. таблицу 1). Каждый день потребление электричества разное, но в среднем оно равно 64.71кВт в день. Одновременно может работать до 14 электроприборов, поэтому мощность электроснабжения равна 12–14 кВтч. Стоимость оборудования, двух солнечных модулей и системы резервирования, равна 431 тыс.руб. КПД данного оборудования равно 18 %.
Таблица 1
Потребление электроэнергии бытовыми приборами.
|
Наименование бытовой техники |
Мощность, кВт |
Продолжительность работы в сутки, ч. |
Расходуемая электроэнергия в сутки, кВтч. |
|
Вафельница |
2,00 |
0,5 |
1 |
|
Встраиваемый духовой шкаф |
5,00 |
1 |
5 |
|
Вытяжка кухонная |
0,25 |
1 |
0,25 |
|
Утюг |
3,00 |
0,5 |
1,5 |
|
Компьютер с монитором и усилителем с колонками |
0,4–1 |
6 |
6 |
|
Кондиционер |
3,00 |
5 |
15 |
|
Микроволновка |
0,8–2 |
0,3 |
1 |
|
Миксер кухонный |
0,2 |
0,2 |
0,04 |
|
Посудомоечная машина |
3,5 |
1 |
3,5 |
|
Проточный водонагреватель |
3,5–5 |
1,5 |
7 |
|
Пылесос |
1 |
0,5 |
0,5 |
|
Автоматическая стиральная машина |
2–3,5 |
1,5 |
5 |
|
Сушильная машина |
2–3,5 |
0,5 |
1,75 |
|
Ноутбук |
0,5 |
6 |
3 |
|
Тостер |
0,9–1,6 |
0,2 |
0,32 |
|
Фен |
0,8–1 |
0,2 |
0,2 |
|
Холодильник с морозильной камерой |
3,3–8 |
3 |
2,4 |
|
Электроплита |
0,35 |
1 |
8 |
|
Осушитель воздуха |
0,3–0,4 |
5 |
1,75 |
|
Жидкокристаллический телевизор (LCD) |
0,2 |
5 |
1,5 |
|
итого расход э/энергии |
64,71 |
Особенность оборудования в том, что первые 10 лет оно работает на 95 % от номинальной мощности и 85 % вторые 15 лет. Общее количество электричества, которое может выработать солнечная установка за 25 лет равно: 505.5тыс. кВтч, 568.7 тыс. кВтч. и 631.9 тыс. кВтч. в соответствии с вариантами (см. Таблицу 2).
Таблица 2
Количество расходуемой ипреобразуемой э/энергии.
|
Кол-во солнечных часов |
1600 |
1800 |
2000 |
|
Кол-во э/энергии потребляемое приборами за год |
22720 |
25560 |
28400 |
|
Кол-во э/энергии, преобразуемой за год первые 10 лет |
21584 |
24282 |
26980 |
|
Кол-во э/энергии, преобразуемой за год вторые 15 лет |
19312 |
21726 |
24140 |
|
Итого преобразовано кВтч. за 25 лет |
505520 |
568710 |
631900 |
Исходя из данных таблицы 2, можно сделать вывод, что в первом и втором вариантах, 1600–1800 солнечных часов недостаточно для полного замещения традиционного энергоснабжения недостаточно, поэтому будет использоваться смешенный тип электроснабжения. В третьем варианте солнечной энергии достаточно для полного замещения электроснабжения.
Эффективность использования солнечной энергии при строительстве домов в России для разных регионов рассчитана в таблице (см. таблицу 3) при использовании данных цены на оборудование и средней цены на электроэнергию равную 3.19 руб. за 1 кВт., установленную государством [4].
Для первого варианта, с не полным замещением традиционного электроснабжения, стоимость 1 кВт равна 1.19 руб.
Таблица 3
Стоимость э/энергии сиспользованием солнечной установки
|
Вариант |
1600 солн. ч. |
1800 солн. ч. |
2000 солн. ч. |
|
Стоимость э/э первые 10 лет (руб.) |
1,004769 |
0,729921 |
0,729921 |
|
Стоимость э/э вторые 15 лет (руб.) |
1,311628 |
0,985591 |
0,729921 |
|
средняя стоимость э/э за 25 лет (руб.) |
1,188884 |
0,883323 |
0,729921 |
Во втором варианте также использовалась схема с не полным замещением т. к. при снижении мощности оборудования появилась потребность в дополнительном электричестве, поэтому стоимость 1 кВт равна 0.88 руб., и в третьем варианте 0.73 руб. т. к. солнечной энергии достаточно на протяжении всех 25 лет.
Исходя из расчетов проделанных выше, эффективность использования солнечной энергии при строительстве домов в России равна 2.68, 3.63 и 4.37 для первого, второго и третьего вариантов соответственно, но внедрение данного вида электроэнергии затруднено отсутствием массовости солнечных установок, население не доверяет такому энергоснабжению, а так же нужен стартовый капитал на покупку оборудования.
Литература:
- В. Германович, А. Турилин. Альтернативные источники энергии и энергосбережение. –Наука и Техника, 2015. –320 стр.
- Сулейманов В. Н., Кацадзе Т. Л. Электрические сети и системы — Киев: НТУУ «КПИ», 2015.– 504 стр.
- Фолькер Куашнинг, Системы возобновляемых источников энергии. –Астана: Фолиант, 2015.– 430 стр.
- [Электронный ресурс] — Режим доступа — http://energybase.ru/
- [Электронный ресурс] — Режим доступа — http://enargys.ru/
