Встатье исследуются альтернативные источники электроэнергии, в частности ветряная и солнечная энергетика. Рассматриваются пути применения альтернативных источников в сельскохозяйственной промышленности Краснодарского края Российской Федерации. Определяется необходимость точечного использования комбинации двух типов возобновляемых источников энергии для нужд производства сельскохозяйственной сферы.
Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, солнечная энергетика, ветряная энергетика, АПК Краснодарского края.
The article investigates alternative sources of electricity, in particular wind and solar energy. The ways of application of alternative sources in the agricultural industry of the Krasnodar territory of the Russian Federation are considered. The necessity of point use of a combination of two types of renewable energy sources for the needs of agricultural production is determined.
Key words: renewable energy sources, solar energy, wind energy, agro-industrial complex of Krasnodar region
В Российской Федерации в XXI веке применяются, так называемые, традиционные источники энергии: тепловые электростанции (ТЭС), атомные электростанции (АЭС), гидроэлектростанции (ГЭС), а также возобновляемые источники, представленные солнечными электростанциями (СЭС) и ветряными электростанциями (ВЭС) (рис. 1) [6].
Рис. 1. Доля основных источников генерирования электроэнергии в РФ
Традиционные источники энергии имеют как ряд преимуществ, так и ряд недостатков. Несмотря на их значительные объемы вырабатываемой энергии, они: наносят вред окружающей среде, а также отличаются высокой стоимостью. Это делает неудобным применение традиционных источников в сферах, не требующих большого потребления. Эта проблема касается частного фермерства. По этой причине становится актуальным вопрос применения возобновляемых источников энергии.
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)- это те средства генерирования электроэнергии, которые основаны на использовании неисчерпаемых природных ресурсов, то есть тех, которые подлежат многократному, повторному использованию
К неисчерпаемым природным ресурсам относят:
− солнечный свет;
− воздушные потоки (ветряной ресурс);
− водные потоки.
Росстат на официальном сайте публикует статистику, касающуюся использования возобновляемых источников энергии в Российской Федерации (таблица 1).
Таблица 1
Доля производства электрической энергии на основе использования возобновляемых источников энергии (в процентах)
|
Регион |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
|
Российская Федерация |
0,12 |
0,14 |
0,19 |
0,21 |
0,23 |
|
Центральный федеральный округ |
0,02 |
0,02 |
0,01 |
0,01 |
0,02 |
|
Северо-Западный федеральный округ |
0,29 |
0,15 |
0,32 |
0,35 |
0,41 |
|
Южный федеральный округ |
0,07 |
0,73 |
1,03 |
1,02 |
1,01 |
|
Северо-Кавказский федеральный округ |
1,47 |
1,06 |
1,71 |
1,62 |
2,08 |
|
Приволжский федеральный округ |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,05 |
0,09 |
|
Уральский федеральный округ |
0,01 |
0,01 |
0,02 |
0,01 |
0,01 |
|
Сибирский федеральный округ |
- |
0,01 |
0,01 |
0,02 |
0,02 |
|
Дальневосточный федеральный округ |
0,90 |
0,92 |
0,93 |
0,89 |
0,85 |
На основе данных Федеральной службы государственной статистики можно сделать вывод, что сфера ВИЭ во втором десятилетии двадцать первого века стабильно развивается. Государство заинтересовано в развитии данной весьма перспективной сферы, потому Правительством создаются нормативные акты по вопросам стимулирования использования возобновляемых источников энергии [1].
Тем не менее на данный момент она недостаточно развита. В 2017 доля производства электрической энергии генерирующими объектами, функционирующими на основе использования возобновляемых источников энергии в РФ в целом составила 0,23 %, из которых 1,01 % пришлось на Южный федеральный округ. В целом за 2017 год в РФ мощность генерирующих объектов, функционирующих на основе использования возобновляемых источников энергии, составила 1077 МВт, в Южном федеральном округе- 543 МВт [5].
Считаю необходимым развивать в Краснодарском крае Солнечную и Ветряную энергетику, поскольку они больше всего подходят под географические особенности региона. Данная идея имеет перспективу развития в сельском хозяйстве, а именно в животноводстве и в растениеводстве.
Солнечная энергетика- производство электроэнергии на основе преобразования радиации, получаемой из солнечного света, в электрический ток. Производство осуществляется на Солнечных электростанциях (СЭС). Наиболее удобным считаю использование СЭС, использующих фотоэлектрические модули- солнечные батареи. Солнечные батареи представляют собой плоские большие по площади фотоэлементы.
В настоящее время метод фотоэлектрического преобразования в мире стал одним из приоритетных направлений получения солнечной электроэнергии.
Это обусловлено тем, что он обеспечивает:
− максимальную экологическую чистоту преобразования энергии;
− возможность получения энергии практически в любом районе;
− значительный срок службы;
− малые затраты на обслуживание [4].
Традиционно СЭС занимают много места из-за своих размеров. Это не выгодное использование земельных ресурсов. Потому наиболее удобным считаю использование солнечных батарей в частном порядке, возможно как дополнение к имеющимся традиционным либо ветряным источникам.
Солнечные батареи выгодно располагать на крышах зданий и сооружений для экономии места и использовать для освещения помещений, в системах вентиляции, системах полива и прочем. В животноводстве наиболее стоит обратить внимание на возможность установки солнечных батарей на крыше коровников, курятников и прочих зданиях, амбарах и т. д. В растениеводстве также возможно установление в зернохранилищах, местах хранения техники, использование в системах полива. Что касается уличного освещения, применимы фонарные столбы с установленными на них индивидуально солнечными батареями. Современные солнечные установки предполагают использование встроенных аккумуляторов, которые в процессе выработки электроэнергии во время наличия солнечного света копят энергию и отдают в момент, когда это необходимо.
Комбинирование разных форм использования солнечных установок позволит достигнуть наибольшей выгоды: например, электричество, выработанное установленными на крыше курятника батареями, направить на освещение самого курятника.
Ветроэнергетика — это производство электроэнергии за счет преобразования кинетической энергии движения воздушных масс. Представляет собой генератор, приводимый в движение за счет вращения лопастей ветряным потоком. Отличаются разнообразием размеров: от небольших с длинной лопасти 1 метр до больших с лопастями 70 метров.
Перспективным, в том числе выгодным, является направление применения ВЭУ в сельскохозяйственном производстве для электроснабжения потребителей, которые допускают работу при колебаниях частоты тока в широких пределах. К числу таких потребителей относятся: электронагревательные приборы, центробежные, вихревые и вибрационные насосы, опреснительные агрегаты. ВЭУ при слабых ветрах используются также для заряда аккумуляторной батареи, поскольку заряд можно производить при значительных колебаниях тока и потребляемой мощности [3].
Госкорпорация «Росатом» совместно с голландским партнёром — компанией Lagerwey с 2017 на территории России занимаются развитием ветроэнергетической отрасли, принимая участие в строительстве ветроэлектростанций (ВЭС). Первые ВЭС появятся на юге России — в Республике Адыгея (150 МВт) и Краснодарском крае (200 МВт). В Республике Адыгея ВЭС будет построена на территории двух муниципальных районов — Шовгеновского и Гиагинского. Ввод первой генерации планируется в 2018 году [7].
Наиболее практичным считаю использование малых ветрогенераторов. Несколько таких возможно установить на территории фермерского хозяйства. Удобны в использовании для освещения помещений, для питания оргтехники, систем полива и прочего оборудования. Выгодно использовать в комбинации с солнечными установками, а также традиционной электросетью.
В Краснодарском крае, в небольших фермерских хозяйствах, на частных участках, на полях целесообразно установление комбинированной совокупности солнечных и ветряных генераторов [2]. Это позволит сэкономить средства на электроэнергию, уменьшить вред окружающей среде, наносимый традиционными источниками и ЛЭП.
Литература:
- Постановление Правительства РФ от 27 сентября 2018 г. № 1145 — «О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам стимулирования использования возобновляемых источников энергии» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://ivo.garant.ru/#/document/72065630/paragraph/1:1
- Григораш О. В. Автономная электроэнергетика сельского хозяйства: состояние и перспективы [Текст] / О. В. Григораш, Н. И. Богатырев, Д. В. Военцов, А. С. Чесовской, А. О. Григораш // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — Краснодар, 2008. — № 12. — С. 216–220.
- Григораш О. В. Расчет мощности и выбор элементов ветроэлектрической установки [Текст]: учеб. пособие / О. В. Григораш., А. В. Квитко., Т. А. Сторожук. — Краснодар: КубГАУ, 2013. — 30 с.
- Григораш О. В. Ресурсы солнечной энергии, особенности конструкции и работы солнечных фотоэлектрических установок [Текст]: учебник / О. В. Григораш. — Краснодар: КубГАУ, 2013. — 26 с.
- Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/economydevelopment/
- Официальный сайт Министерства энергетики Российской Федерации. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/node/532
- Официальный сайт Госкорпорации «Росатом». [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.rosatom.ru/production/vetroenergetika
