«Зелена» енергетика – напрямок, здатний допомогти республіці стати енергетично більш незалежною. Органи державної влади активно підтримують ентузіастів-новаторів, тим самим стимулюючи поступальний розвиток цієї галузі. Важливим аспектом є підготовка кадрів, які зможуть кваліфіковано реалізовувати інновації на практиці.
Розробки на науковій основі
«Упродовж останніх семи років у фізико-технічному інституті ПДУ ведуться наукові розробки з використання відновлюваних джерел енергії, вивчаються питання енергоефективності та енергозаощадження», – стверджує директор Данило Калошин.
На кафедрі електроенергетики та електротехніки, зокрема, студенти починають знайомитися з цією тематикою вже під час навчання на бакалавріаті. Тему традиційних і нетрадиційних джерел генерації енергії майбутні енергетики вивчають уже з другого курсу.
Під час навчання в магістратурі (другий рівень вищої освіти) студентам пропонують освоїти ази аудиту. Наприклад, пропонується здійснити всебічний енергетичний аналіз будь-якого об’єкта. За таких умов студентам необхідно з’ясувати, які види енергії він споживає, як можна, застосовуючи ті чи інші види ВДЕ, заощадити, яке спеціалізоване обладнання для цього буде найбільш ефективне. У процесі технічних, економічних і фінансових розрахунків за основу береться накопичений за цей час світовий досвід. Усі інноваційні ідеї, стартапи та новинки в галузі енергетики та енергозаощадження перебувають у полі зору як викладачів, так і студентів.
Характерно, що це ініціатива самого навчального закладу. Декілька магістрів кафедри електроенергетики та електротехніки фізико-технічного інституту університету вже захистили магістерські роботи на тему застосування сонячних електростанцій, використання міні-ГЕС у руслі Дністра.
ЯК ПРИКЛАД. Дано: віддалена тваринницька ферма, розташована поряд із Дністром. Для того, щоб забезпечити її енергією за першим варіантом, необхідно прокласти 10–15 км ліній електропередач. За другим, і він більш оптимальний і вигідніший, використовувати силу русла річки, створивши проточну міні-ГЕС. Завдяки спадній воді, вона може виробляти необхідний для об’єкта обсяг електроенергії.
ДО ВІДОМА. 15 років тому, під час другого Придністровського інвестиційного форуму, ДУ «ДК «Дністер-енерго» був представлений проект будівництва міні-гідроелектростанції на річці Турунчук поблизу Чобручів потужністю 900 кіловатів. Та щось перешкодило, і він не був реалізований.
Данило Калошин розповів також, що один зі студентів-магістрів фізико-технічного інституту головного вишу республіки готує дослідницьку роботу на тему використання сонячної електростанції на багатоповерховому будинку з плоскою покрівлею – в республіці таких більшість. У цьому випадку важливо розмістити панелі під таким кутом, щоб вони могли згенерувати від сонця максимально можливий об’єм електроенергії, яка може бути використана для потреб усього будинку. Оптимальний кут нахилу для нашої кліматичної зони становить 35–37 градусів.
Під час реалізації такого проекту не обійтися без попереднього аналізу та скрупульозних розрахунків. Важливо знати, скільки енергії вдасться згенерувати, скільки її в середньому споживає будинок, який баланс і загальна потужність, чи є ймовірність передачі надлишків у мережу енергозабезпечення або навпаки – звідти буде компенсована її нестача. Залежно від відповідей на ці запитання, можуть бути два варіанти: або використати вироблену від сонячних батарей електроенергію тільки на освітлення місць загального користування будинку (сходові марші та майданчики, ліфти, прибудинкове освітлення в нічний час), або її буде достатньо для його мешканців. Однак, це ще не все: перш ніж братися за встановлення спеціалізованого обладнання, вкрай важливо виконати ремонт покрівлі.
Сучасно, ефективно, вигідно
У галузі альтернативної енергетики чимало нюансів і навіть парадоксів. Сонячна електростанція генерує електроенергію від спадних променів. У процесі її вироблення панелі нагріваються. З підвищенням температури їх ККД знижується. Що ж вигадали новатори-винахідники, щоб вирішити цю проблему? Вони запропонували знизу, з внутрішньої частини панелі, подавати холодну воду. Тим самим панель охолоджується, її ККД підвищується. Отримана в процесі гаряча вода направляється на необхідні потреби.
Керівник фізико-технічного інституту стверджує, що влітку електроенергії генерується менше, ніж узимку. Для холодної пори року притаманні низькі температури. Кожна сонячна панель має певну потужність генерації. Оптимальна температура її роботи – 20 °С. З кожним наступним градусом плюс ККД падає на одну соту відсотка. Як тільки температура опускається нижче 20 °С, показники ККД підвищуються, тому що панель охолоджується. До того ж узимку і Сонце рухається по горизонту трохи нижче, ніж у літній час.
Практична користь
У технічному інституті впевнені, що всі ідеї, дослідження, напрацювання необхідно розглядати з прицілом на їх упровадження, застосування у виробництві та побуті, вони мають практичний характер. І завдання за таких умов насправді набуває державних масштабів: допомогти республіці згенерувати якнайбільше енергії з відновлюваних джерел.
Об’єктів для застосування нових технологій у нас достатньо. Взяти хоча б будь-які виробничі цехи, увінчані також плоскими покрівлями – от вам і поле для розміщення сонячних панелей. З їхньою допомогою можна згенерувати необхідний обсяг електроенергії та направити її для освітлення цехів, території, на роботу побутової та комп’ютерної техніки тощо. І все це на благо окремого економічного суб’єкта, держави та суспільства.
Раніше для розвитку альтернативної енергетики був важливий стримувальний фактор. Як не дивно, але це низький тариф на електричну енергію. Він не стимулював захоплення питаннями енергоефективності та енергозаощадження. Було економічно вигідно використовувати електроенергію, вироблену традиційними способами (з вуглецю). З березня поточного року вартість електро- і теплоенергії підвищилася майже втричі. Як додаток до січневої газової кризи з її «віяловими» відключеннями електроенергії це також спонукало багатьох шукати альтернативу традиційному енергозабезпеченню у відновлюваних джерелах енергії. У такого підходу з’явилася економічна доцільність для тих, хто здатний заглядати в майбутнє і дбайливо користуватися власними фінансовими ресурсами.
Фізичні та юридичні особи почали частіше звертатися до фірм, які проектують і встановлюють сонячні станції, а також до ДУП «ЄРЕМ». Усі почали рахувати, вивчати питання, а найсміливіші –
впроваджувати нововведення, раніше не властиві нашому регіону. Зі свого боку, і держава цілеспрямовано взялася за підтримку «зеленої» енергетики, оскільки це є важливим і необхідним для всіх. Найбільш промовистим прикладом стало звільнення фізичних та юридичних осіб від мит на ввезення в республіку спеціального обладнання для альтернативної енергетики.
Фахівці, компетентні у цій сфері, радять: перш ніж купувати відповідне обладнання, виконайте ретельні розрахунки. Все має бути підкріплено економічно та фінансово. З ними тісно пов’язані технічні показники: пікова потужність, оптимальні температура та кут падіння світла на сонячну панель. До того ж протягом дня ці показники не можуть бути постійними. Залежно від географічного розташування того чи іншого об’єкта на території навіть нашої невеликої республіки різниться й обсяг електроенергії, що виробляється з квадратного метра сонячної панелі. Виходячи з цього, вже можна аналізувати, яка потужність сонячної електростанції потрібна, яку площу вона займатиме і скільки впродовж року і щомісячно вона (приблизно) може виробити енергії. Необхідно також оцінити факт власного споживання і вже тоді вирішувати: чи варто встановлювати сонячну станцію, і якщо встановлювати, то якої потужності й де.
У всьому потрібен баланс
Цього принципу необхідно дотримуватися в усьому, зокрема й відповідаючи на запитання, якій енергетиці – традиційній, що ґрунтується на спалюванні вуглецю, чи альтернативній, яка використовує відновлювані джерела енергії – віддавати перевагу.
Не можна водночас забувати, що традиційна енергетика також не стоїть на місці, вона розвивається й модернізується, і, мабуть, ще довго залишатиметься домінантною. Однак, запаси Землі не безмежні. І тому на сьогодні альтернативна енергетика дає змогу локально компенсувати нестачу енергопотужностей або допомогти державі знизити витрати на вироблення електроенергії традиційним шляхом.
Тож можна дійти висновку: і традиційна, і «зелена» енергетика найближчим часом будуть розвиватися паралельними курсами, органічно одна одну доповнювати.
Микола КОЛЕСНИК.