Альтернативная энергия. 2

Альтернативная энергия

Введение

В настоящее время во всем мире наблюдается повышенный интерес  к использованию в различных  отраслях экономики нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ). Ведется бурная дискуссия о выборе путей развития энергетики. Это связано, прежде всего, с растущей необходимостью охраны окружающей среды.

Движущей силой этого процесса являются происходящие изменения в  энергетической политике стран со структурной  перестройкой топливно-энергетического  комплекса, связанной с экологической  ситуацией, складывающейся в настоящее  время как переходом на энергосберегающие  и ресурсосберегающие технологии в  энергетике, так и в промышленности и в жилищно-гражданском комплексе.

Ежегодно в мире увеличивается  число международных симпозиумов, конференций и встреч ученых и  специалистов, рассматривающих состояние  и перспективы развития этого  направления энергетики.

Значительное внимание этой проблеме уделяется организациями, входящими  в ООН, такими как ЮНЕСКО, ЕЭК, ЮНЕП, ЮНИДС, а также другими межправительственными  и неправительственными международными организациями. Выделяются значительные средства на работы в области НВИЭ из целевых ассигнований ЕЭС, Европейского фонда национального развития, Евроатома  и других организаций.

Приближающаяся угроза топливного “голода”, а также загрязнение  окружающей среды и тот факт, что  прирост потребности в энергии  значительно опережает прирост  ее производства, вынуждает многие страны с новых позиций обратить внимание на энергию солнечных лучей, ветра, текущей воды, тепла земных недр, то есть на энергию, большая часть  которой растворяется в пространстве, не принося ни вреда, ни пользы.

В настоящее время на производство тепла и электричества расходуется  ежегодно количество тепла, эквивалентное  примерно 1000 трлн. баррелей нефти, сжигание которых сильно засоряет атмосферу  Земли.

Опыт.

В 1990 г. первое место по объему бюджетных  ассигнований на НИОКР в области  НВИЭ сохранялось за США, второе –  у Японии, у германии – третье, далее следуют Италия, Испания, Великобритания и Нидерланды. Отмечается также некоторая смена приоритетов в отношении к различным видам НВИЭ. Первое место принадлежит теперь солнечной энергетике, второе – биоэнергетике, которая несколько оттеснила ветроэнергетику. Последнее объясняется тем, что многие ветроэнергетические проекты не доведены до промышленной и коммерческой стадии. Третье место осталось за геотермальной энергетикой.

В “Белой книге” ООН (1992 г.), посвященной  роли НВИЭ приведена оценка удельных затрат на строительство энергетических установок на нетрадиционных возобновляемых источниках энергии.

Ожидаемая стоимость в долларах 1 квт установленной мощности в 1998 г. оценивается: для ТЭС на угле мощностью 300 МВт – 2283, для группы ветроустановок мощностью 75 МВт – 1434. Для электростанций на биомассе мощностью 40 МВт – 7085, ГеоТЭС мощностью 113 МВт – 1527, солнечные  электростанции модульного типа мощностью 30 МВт – 4497, фотоэлектрические станции  мощностью 100 МВт – 3800 МВт – 4200. Доля НВИЭ в мировом топливно-энергетическом балансе мира в 1985 г. составила 17,6%, в том числе гидроэнергия 5,8% (доля среди НВИЭ 33%), биомасса из природных источников и энергетических плантаций – 10,3% (58% всех НВИЭ), отходы сельского хозяйства – 1,2%. Ожидается, что к 2000 г. вклад НВИЭ возрастет до 4807 млн. т. условного топлива, при этом гидроэнергия составит 26%, солнечная энергия 6%, древесное топливо 49%, отходы 15%, энергия ветра 1,8%. К 2020 г. при общем потреблении НВИЭ примерно 6944 млн. т. условного топлива, доля различных источников составит соответственно 25; 9,6; 42 и 13,3%.

Учитывая все более обостряющиеся  проблемы защиты окружающей среды, сделана  попытка оценки предельных значений возможного использования энергии. В одном из прогнозов отмечается, что для предотвращения катастрофического  загрязнения окружающей среды и  сохранения разнообразия биологических  вдов на Земле потребление энергии  на одного человека в среднем не должна превышать 80 ГДж/год.

В настоящее время в США оно  составляет 280, в Великобритании 150 ГДж.

В одном из прогнозов, разработанных  в Испании, проведена оценка возможного потенциала использования НВИЭ в  мире. Технический гидропотенциал мира оценен в 1350 ГВт.

По прогнозу развития использования  НВИЭ, выполненному в США указывается, что ресурсы НВИЭ в США более  чем в 500 раз превышают объемы их потребления и более чем  в 10 раз ресурсы органического  и ядерного топлива.

К 2030 г. НВИЭ могут дать энергию, эквивалентную 50-70 современного уровня потребления  энергии. НВИЭ, преимущественно биомасса и гидроресурсы, удовлетворяют сейчас примерно 20% мировой потребности  в энергии, а энергия биомассы – 35% энергетических потребностей развивающихся  стран.

Гидроэнергия и биомасса удовлетворяют  более 50% энергетических потребностей Норвегии. В промышленно развитых странах потребность в низкотемпературном тепле составляет 30-50% общей потребности  в энергии, а в развивающихся  странах – еще больше. Через  несколько десятилетий с помощью  солнечной энергии будет производиться  нагрев почти всей требующейся воды, а пассивные системы отопления  и охлаждения зданий снизят потребность  в энергии для этих целей примерно на 80%.

На Кипре, в Израиле , Японии и Иордании 25-65% потребности в горячей воде обеспечивают гелиотермические установки.

В конце 1989 г. мощность электрогенерирующих  установок в странах ЕС на НВИЭ составила 1718 МВт. Например, в Португалии мощность установок на биомассе составила 201 МВт, на городских и промышленных отходах в Германии – 194, В Нидерландах - 164 МВт. В Италии мощность геотермальных  установок составила 521 МВт (всего  в странах ЕС 559 МВт). Франция –  единственная страна, обладающая крупной  электростанцией 240 МВт. Дания обладает 77% (253 МВт ) всех ветроустановок ЕС, Нидерланды – 40 МВт.

В странах ЕС реализовалась третья четырехлетняя программа в области  НВИЭ (1990 – 1994 гг.), принципиальной целью  которой являлось повышение конкурентоспособности  Европейской промышленности высоких  технологий на мировом рынке, в сравнении  с промышленностью США и Японии.

Важнейшим достижением первых двух программ НИОКР были признаны разработка проекта солнечной электростанции башенного типа, строительство 15 гелиоэнергетических  установок мощностью 30 – 300 кВт внедрение  технологий по использованию энергии  биомассы и геотермальной энергии.

В мире эксплуатируется свыше 100 тыс. ветроэнергетических установок  общей мощностью 2500 МВт, в том  числе более 16 тыс. в США.

Согласно прогнозу МИРЭС, на долю НВИЭ в 2020 г. будет приходиться 1150 – 1450 млн. т условного топлива (5,6 – 5,8% общего энергопотребления).При этом прогнозируемая доля отдельных видов НВИЭ составит: биомасса – 35%, солнечная энергия – 13%, гидроэнергия – 16%, ветроэнергия – 18%, геотермальная энергия – 12%, энергия океана – 6%.[5]

Ветер.

Ветер – один из нетрадиционных источников энергии. Ветер рассматривается  специалистами как один из наиболее перспективных источников энергии, способный заменить не только традиционные источники, но и ядерную энергетику.

Выработка электроэнергии с помощью  ветра имеет ряд преимуществ:

    • Экологически чистое производство без вредных отходов;
    • Экономия дефицитного дорогостоящего топлива (традиционного и для атомных станций);
    • Доступность;
    • Практическая неисчерпаемость.

В ближайшем будущем ветер будет  скорее дополнительным, а не альтернативным источником энергии. По оценкам зарубежных специалистов (в частности США), достаточная  конкурентноспособность ветроэнергетических  установок (ВЭУ) по сравнению с традиционными  типами электростанций может быть обеспечена при сокращении стоимости ВЭУ примерно в два раза и повышении их надежности в 3-5 раз. Во многих странах мира (США, ФРГ, ДАНИЯ, ИТАЛИЯ, ВЕЛИКОБРИТАНИЯ, НИДЕРЛАНДЫ и др.) ассигнуются значительные государственные средства на НИОКР в области создания ВЭУ. Особое внимание при проведении этих работ уделяется повышению надежности установок, их безопасности, снижению шума, уменьшению помех теле- и радиокоммуникаций.

В настоящее время можно выделить следующие сановные направления  использования энергии ветра:

Непосредственная выработка механической или тепловой энергии (ветротепловые, ветронасосные, ветрокомпрессорные, мельничные и т.п. установки);

Удовлетворение потребностей в  электроэнергии мелких предприятий, фирм, учреждений и т.п.

По данным ООН к 2000 г. доля новых  и возобновляемых источников энергии  составит более 13% энергоресурсов и  будет эквивалентна использованию  примерно 1 млрд. т нефти, что немногим меньше доли природного газа иболее чем в два раза превосходит долю ядерной энергии.[5]

Использование энергии ветра. В Дании в 1994 г. действовало приблизительно 3600 ветровых энергетических установок (ВЭУ), обеспечивая 3% общей потребности в электроэнергии. В Калифорнии (США) действует 15 000 ВЭУ, обеспечивающих электроэнергией жителей Сан-Франциско. На конец 1993 г. в мире было приблизительно 20 000 ВЭУ, вырабатывающих 3000 МВт/ч электроэнергии в год. В 80-х годах удельная стоимость ВЭУ составляла 3000 дол/кВт, а стоимость вырабатываемой электроэнергии более 20 центов/(кВт / ч). В дальнейшем за счет усовершенствования ВЭУ удельная стоимость снизилась до 1000-1200 дол/кВт, а стоимость производимой электроэнергии до 7-9 центов/(кВт-ч). Для сравнения на новых ТЭС, работающих на газе и угле, она составляет 4-6 центов/(кВт-ч). Многие американские и европейские компании, многие правительства успешно продвигают ветровую технологию, понимая ее значимость. Так, в Калифорнии в 1987 г. установленная мощность ВЭУ составляла 13% по отношению к общей генерирующей мощности, а в 1990 г. - 24%.

В настоящее время наибольшее распространение  получают ВЭУ мощностью 300-750 кВт  по сравнению с ранее применявшимися ВЭУ мощностью 100кВт. В новых конструкциях ВЭУ используется аэродинамический профиль ветрового колеса, изготавливаемого из синтетических материалов. Насыщается конструкция многими электронными устройствами, включая контроль за изменением скорости ветра, обеспечивающими эффективность использования ветра. Новые конструкции лучше приспособлены к режиму ветра, в 1994 г. стоимость вырабатываемой электроэнергии уже составила 4-5 центов/(кВт-ч).

В США планируется использовать энергию ветра (кроме Калифорнии) в штатах Миннесота, Монтана, Нью-Йорк, Орегон, Техас, Вермонт, Вашингтон, Висконсин  и др. ВЭУ занимают в настоящее  время 0,6% площади страны. При использовании  ветра в 48 штатах может быть выработано до 20% потребности в энергии США. Теоретические расчеты показывают, что в трех штатах: Северная и Южная Дакота и Техас потребность в электроэнергии может быть полностью обеспечена за счет энергии ветра.

В Северной Германии стоимость вырабатываемой ВЭУ электроэнергии составляет 13 центов/(кВт*ч). Предполагалось к 1995 г. ввести вэу общей  мощностью 500 МВт и уже в первой половине 1994 г. установленная мощность ВЭУ составила 95 МВт.

В Дании общая мощность ВЭУ вскоре может достигнуть мощности ВЭУ Германии и Великобритании вместе взятых и превысит 1000 МВт к 2005 г.

Европейский союз предполагает довести  мощность ВЭУ до 4000 МВт к 2000 г. и 8000 МВт к 2005 г. В середине 1994 г. в Европе уже было построено ВЭУ общей мощностью 1400 МВт и в 1995 г. эта цифра может достигнуть 2000 МВт.

В Индии наибольший ветряной бум, поддержанный правительством, начался в 1994 г. Уже  в середине 1994 г. было ведено в эксплуатацию 120 МВт и в течение последующих 12 мес должно быть введено еще 970 МВт. В результате выполнения этой программы в некоторых регионах Индии располагаемая генерирующая мощность возросла в десятки раз.

В Китае, Новой Зеландии, Швейцарии, Канаде и на Кубе официально предполагалось в 1994 г. приступить к осуществлению  проектов строительства ВЭУ.

На Украине с помощью американских фирм предусматривается строительство  ВЭУ общей мощностью 500 МВт.

Среди стран, которые еще имеют  возможность развития ветроэнергетики, следует указать Аргентину, Канаду, Китай, Россию, Мексику, Южную Америку  и Тунис, где возможно за счет энергии  ветра покрывать до 20% потребности  в электроэнергии.

Наконец, 20 малых субтропических стран, где потребности в электроэнергии удовлетворяются за счет дорогих  дизель-генераторных установок, имеют  возможность развивать использование  ветра.

Развитие ветроэнергетики как  источника энергии в некоторых  странах сталкивается с противодействием. С одной стороны, ветровые фермы  занимают большие площади. С другой стороны, возникают проблемы, связанные с изменением ландшафта при строительстве ВЭУ. Площади, занимаемые ВЭУ, могут быть использованы для сельскохозяйственных нужд. Стоимость 1 га земли в зависимости от регионов может составлять от 100 до 2500 дол. и более. Опыт подсказывает, что требования сохранения эстетики в большинстве случаев могут быть решены.

Другой проблемой, связанной со строительством ВЭУ, возникшей в 1994 г., стала потенциальная возможность  гибели птиц на путях их миграции. Орнитологи указывают, что некоторые пути миграции птиц проходят через площади, занимаемые ВЭУ. В связи с этим возникла необходимость  провести научные исследования для  понимания природы и масштабов проблемы. Эксперты надеются на успешное ее решение.

Немаловажными проблемами также являются влияние уровня шума, создаваемого установкой и влияние работы ВЭУ  на системы радиосвязи.

Еще одной из проблем ветроэнергетики  является то, что регионы, благоприятные  для использования энергии ветра, удалены от крупных индустриальных центров, а строительство новых  линий электропередач потребует  значительных затрат времени и средств. Так, по расчетам специалистов линия  электропередачи для передачи мощностью 2000 МВт на 2000 км может стоить 1,5 биллиона дол.[1]

Солнце.

Солнечные электростанции. После энергетического кризиса 1973 г. правительствами стран и частными компаниями были приняты экстренные меры по поиску новых видов энергетических ресурсов для получения электроэнергии. Таким источником в первую очередь стала солнечная энергия. Были разработаны параболо-цилиндрические концентраторы. Эти устройства концентрируют солнечную энергию на трубчатых приемниках, расположенных в фокусе концентраторов. Интересно, что в 1973 г. вскоре после начала нефтяного эмбарго был сконструирован плоский концентратор, явившийся успехом научной и инженерной мысли. Это привело к созданию первых солнечных электростанций (СЭС) башенного типа. Широкое применение эффективных материалов, электронных устройств и параболо-цилиндрических концентраторов позволило построить СЭС с уменьшенной стоимостью - системы модульного типа. Началось внедрение этих систем в Калифорнии фирмой Луз (Израиль). Были подписаны контракты с фирмой Эдисон на строительство в южной Калифорнии серии СЭС.

В качестве теплоносителя использовалась вода, а полученный пар подавался  к турбинам. Первая СЭС, построенная  в 1984 г., имела КПД 14,5%, а себестоимость  производимой электроэнергии 29 центов/(кВт-ч). В 1994 г. фирма Луз реорганизована в компанию Солел, базирующуюся в Израиле, и продолжает успешно работать над созданием СЭС, ведет строительство СЭС мощностью 200 МВт, а также разрабатывает новые системы аккумулирования энергии. В период между 1984 и 1990 г. фирмой Луз было построено девять СЭС общей мощностью 354 МВт. Последние СЭС, построенные фирмой Луз, производят электроэнергию по 13 центов/(кВт-ч) с перспективой снижения до 10 центов/(кБт-ч). Д. Миле из университета Сиднея улучшил конструкцию солнечного концентратора, использовав слежение за Солнцем по двум осям и применив вакуумированный теплоприемник, получил КПД 25--30%. Стоимость получаемой электроэнергии составит 6 центов/(кВт-ч).

Строительство первой экспериментальной  установки с таким концентратором начато в 1994 г. а Австралийском национальном университете, мощность установки 2 МВт. Считают, что подобная система будет  создана в США после 2000 г. и  она позволит снизить стоимость  получаемой электроэнергии до 5,4 цента/(кВт-ч). При таких показателях строительство СЭС станет экономичным и конкурентоспособным по сравнению с ТЭС.

Другим типом СЭС, получившим развитие, стали установки с двигателем Стирлинга, размещаемым в фокусе параболического зеркального концентратора. КПД таких установок "может достигать 29%. Предполагается использовать подобные СЭС небольшой мощности для электроснабжения автономных потребителей в отдаленных местностях.

ОТЭС. В перспективе можно использовать для получения электроэнергии разность температуры слоев воды в океане, которая может достигать 20°С. Станции на этой основе (ОТЭС) находятся в разработке. Первый вариант подобной установки мощностью 5 МВт проектируется в Израиле. Меньшие по мощности установки действуют в Австралии, Калифорнии и ряде других стран. Основная сложность перспективы их использования - низкая экономичность и как следствие отсутствие коммерческого интереса.

Фотоэнергетика. Начиная с 70-х годов правительства индустриальных стран израсходовали биллион долларов на разработки фотоэлектрических преобразователей. За последние 10 лет стоимость фотоэлектрических преобразователей снижалась и в 1993 г. достигла 3,5-4,75 дол/Вт, а стоимость получаемой энергии 25-40 центов/(кВт/ч). Мировой объем производства с 6,5 МВт в 1980 г. увеличился до 29 МВт в 1987 г. и в 1993 г. составил более 60 МВт.

В Японии ежегодно выпускается 100 млн. калькуляторов общей мощностью 4 МВт, что составляет 7% мировой торговли фотоэлектрическими преобразователями. Более 20 тыс. домов в Мексике, Индонезии, Южной Африке, Шри-Ланке и в  других развивающихся странах используют фотоэлектрические системы, смонтированные на крышах домов, для получения электроэнергии для бытовых целей.

Наилучшим примером использования  таких систем является Доминиканская  республика, где 2 тыс. домов имеют  фотоэлектрические установки, сконструированные  в последние 9 лет. Стоимость такой установки 2 тыс. дол.

В Шри-Ланке израсходовано 10 млн. дол  на электрификацию 60тыс. домов с  помощью фотосистем. Стоимость установки  мощностью 50Вт, включающая фотопанель, источник света и аккумуляторную батарею, составляет 500 дол.

В будущем стоимость ycтaновки для малых систем будет снижаться, например установки с люминесцентными лампами. В Кении в течение последних лет 20 тыс. домов электрифицировано с помощью фотосистем по сравнению с 17 тыс. домами, где за это же время введено централизованное электроснабжение. В Зимбабве за счет кредита в 7 млн. дол, выделенного в 1992 г., будет электрифицировано 20 тыс. домов в течение 5 лет. Мировым банком выделен кредит в 55 млн. дол. для электрификации 100 тыс. домов в Индии фотосистемами. В США стоимость 1 км распределительных электросетей составляет 13-33 тыс. дол. Контракт на установку мощностью 500 МВт, включающую электроснабжение дома, освещение, радио, телевидение и компьютер, составляет не менее 15 тыс. дол. (включая аккумуляторную батарею). Уже имеется 50 тыс. таких установок в городах и ежегодно строится около 8 тыс. установок. Среди индустриальных стран кроме США также лидируют в использовании фотосистем в домах Испания и Швейцария.

Если даже ежегодно в мире будет  снабжаться фотосистемами 4 млн. домов (1% тех, что электрифицируются ежегодно), то общая установленная мощность фотосистем составит всего 200 МВт, что  в 4 раза меньше мирового производства их в 1993 г. Если производство фотосистем достигнет ежегодно 1% общей продажи  энергии в мире, то их производство по сравнению с современным уровнем  должно возрасти десятикратно, а увеличение до 10% этой продажи приведет к стократному росту производства фотосистем.

Для успешного внедрения фотосистем их удельная стоимость должна быть снижена в 3-5 раз прежде, чем появятся крупные энергосистемы.

Половина продажи кремния приходится на монокристаллы, поликристаллическая  модификация также имеет большое  будущее. Большое будущее будут  иметь тонкопленочные системы, в  частности на основе аморфного кремния. Некоторые образцы фотоэлектро-преобразователей на основе аморфного кремния имеют КПД 10%, удельную стоимость 1 дол/Вт, стоимость получаемой электроэнергии 10-12 центов/(кВт/ч) - это ниже, чем была ее стоимость в 1993 г. Имеется перспектива снижения стоимости к 2000 г. до 10 центов/(кВт /ч) и до 4 центов/(кВт /ч) к 2020 г.

Итак, фотоэнергетика может стать  ведущим источником энергии мировой  большой индустрии. Это подтверждают сделанные в 1994 г. разработки, считают  эксперты. В результате создания новых  технологий и повышения технического уровня продукции может быть преодолен  барьер для внедрения фотоэлектрических  систем, связанный с высокой их стоимостью. Так, по инициативе корпорации Енрон ведется разработка фотоэлектрической  станции мощностью 100 МВт для строительства  в Неваде, на которой стоимость  вырабатываемой электроэнергии составит 5,5 цента/(кВт/ч).[1]

Солнечная энергия является наиболее мощным и доступным из всех видов  нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в Крыму. Солнечное излучение  не только неисчерпаемый, но и абсолютно  чистый источник энергии, обладающий огромным энергетическим потенциалом.

В реальных условиях облачности, годовой  приход суммарной солнечной радиации на территории Крымского региона  находится на уровне 1200-1400 кВт ч/м2.

При этом, доля прямой солнечной радиации составляет: с ноября по февраль 20-40 %. с марта по октябрь - 40-65%, на Южном  берегу Крыма в летние месяцы - до 65-70%.

В Крыму наблюдается также наибольшее число часов солнечного сияния в  течение года (2300-2400 часов в год), что создает энергетически благоприятную  и экономически выгодную ситуацию для  широкого практического использования  солнечной энергии.

В то же время, источник имеет довольно низкую плотность (для Крыма до 5 ГДж на 1 мгоризонтальной поверхности) и подвержен значительным колебаниям в | течение суток и года в зависимости от погодных условий, что требует принятия дополнительных технических условий по аккумулированию энергии.

Основными технологическими решениями  по использованию энергии являются: превращение солнечной энергии  в электрическую и получение тепловой энергии для целей теплоснабжения зданий.

Прямое использование солнечной  энергии в условиях Крыма, для  выработки в настоящее время  электроэнергии, требует больших  капитальных вложений и дополнительных научно-технических проработок.[8]

В 1986 г. вблизи г. Щелкино построена  первая в мире солнечная электростанция (СЭС-5) мощностью 5 тыс. кВт. К 1994 г. она  выработала около 2 млн. кВт.час электроэнергии. Эксперимент с СЭС показал реальность преобразования солнечной энергии в электрическую, но стоимость отпускаемой электроэнергии оказалась слишком высокой, что в условиях рыночной экономики является малоперспективным.

В настоящее время ПЭО "Крымэнерго" обосновало применение в Крыму солнечно-топливных  электростанций, являющихся СЭС второго  поколения с более высокими технико-экономическими показателями. Такую электростанцию планируется построить в Евпатории. Сегодня солнечная энергетика получила широкое развитие в мире. Мировым  лидером по строительству СЭС  является амери-канско-израильская  фирма "Луз", сооружающая станции  мощностью 30-80 МВт, на которых используется принципиально новая технология с параболоциливдрическими концентратами  солнечного излучения. Себестоимость  вырабатываемой ими электроэнергии ниже, чем на атомных электростанциях.[9]

Перспективность применения фотоэлектрического метода преобразования солнечной энергии  обусловлено его максимальной экологической  чистотой преобразования, значительным сроком службы фотоэлементов и малыми затратами на их обслуживание. При  этом простота обслуживания, небольшая  масса, высокая надежность и стабильность фотоэлектропреобразователей делает их привлекательными для широкого использования  в Крыму.

Основными задачами по широкому внедрению  фотоэлектрических источников питания  являются:

    • разработка научно-технических решений по повышению КПД фотоэлементов;
    • -применение высокоэффективных фотоэлементов с использованием концентраторов солнечного излучения.

Техническая подготовленность отечественных  предприятий на Украине позволяет  освоить производство фотоэлектрических  источников питания на суммарную  установленную мощность до 100 МВт.

Мощность фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии, внедряемых в  Крыму к 2010 г., может составить  до 3,0 МВт, что может обеспечить экономию топлива до 1,7 тыс т у.т. в автономных системах энергообеспечения.

Солнечная энергия в Крыму может  использоваться не только для производства электроэнергии, но и тепла. Это реально  при широком распространении  в республике солнечных батарей (коллекторов), легко сооружаемых  и высокорентабельных. Разработкой  и изготовлением солнечных коллекторов  новой конструкции занимаются ГНПП “Гелиотерн”, “Крымэнерго” (пос. Утес) и трест “Южстальмонтаж” (г. Симферополь). Горячее водоснабжение от солнца (коллекторов) сбережет дефицитное органическое топливо и не будет загрязнять воздушный бассейн. В настоящий же период 80% тепловой энергии производят более трех тысяч котельных, которые не только сжигают огромное количество органического топлива, по и существенно повышают концентрацию газопылевых загрязнений воздушной среды.

Для успешного внедрения экологически чистых систем солнечного теплоснабжения, повышения надежности их функционирования необходимо:

    • • разработать и внедрить в производство на предприятиях Крыма различные виды энергетически эффективных солнечных коллекторов с улучшенными теплотехническими характеристиками, отвечающими современному зарубежному уровню, в частности: с селективным покрытием, вакуумные, пластмассовые для бытовых нужд, воздушные для нужд сельского хозяйства;
    • • довести выпуск солнечных коллекторов к 2010 г. до 3-5 тыс. штук в год, что эквивалентно замещению годового использования топлива - 0,35 - 0,65 тыс. т у.т.;
    • • увеличить в 2-3 раза выпуск высокоэффективных теплообменников для солнечных установок;
    • • обеспечить достаточную постановку запорной и регулирующей арматуры, приборов для автоматизации технологических процессов.

Реализация этих предложений позволяет  создать в Крыму собственную  промышленную индустрию по выпуску  основного специализированного  оборудования для комплектации и  строительства установок по использованию  солнечной энергии.

Наиболее перспективными направлениями  солнечного теплоснабжения на ближайшую  перспективу (до 2010 г.) являются:

    • • солнечное горячее водоснабжение индивидуальных и коммунальных потребителей сезонных объектов (детские, туристические, спортивные лагеря, объекты сана-торно-курортной сферы, жилых и общественных зданий);
    • • пассивное солнечное отопление малоэтажных жилых домов и промышленных сооружений, главным образом, в сельской местности и Южном берегу Крыма;
    • • использование солнечной энергии в различных сельскохозяйственных производствах (растениеводство в закрытых грунтах, сушка зерна, табака и других сельхозпродуктов и материалов);
    • • применение низкопотенциальной теплоты, полученной на солнечных установках, для разнообразных технологических процессов в различных отраслях промышленности (для пропарки при производстве железобетонных изделий и др. целей).

Экономия топлива на отопительных котельных от внедрения этих установок  может составить к 2000 г. - 4,01 тыс. т  у.т., за период 2001-2005 г. - 6,5 тыс. т у. т. и за период с 2006 по 2010 г. - 11,66 тыс т у.т.

Дополнительная выработка электроэнергии от работы солнечных фотоэлектрических  преобразователей батарей может  составить к 2000 г. - 0,30 млн. кВт. ч., за период с 2001 по 2005 г. - 0,72 млн. кВт. ч., за период с 2006 по 2010 гг. - 1,8 млн. кВт. ч.

Альтернативная энергия. 2