VI ЗАСЕДАНИЕ АЗИАТСКОГО ФОРУМА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ — [18 ноября 2013 г.]

Энергия солнца - энергия будущего

Источник: УзА

Пассивные системы использования солнечной энергии

Развитие современной науки предоставляет прогрессивные методы пассивного использования солнечной энергии. Разработаны строительные технологии, в которых при проектировании зданий учитываются климатические условия местоположения строящегося здания, используемые строительные материалы.

Это необходимо для того, чтобы после окончания строительства максимально использовать солнечную энергию для освещения, обогрева или охлаждения здания. При таком проектировании сама конструкция здания является коллектором, аккумулирующим в себе солнечную энергию. В частности, при проектировании и строительстве домов в северных регионах Земли предусматривают большое количество окон, выходящих на южную сторону - так зимой поступает больше солнечного света и тепла. Для ограничения поступления солнечного света летом, на восточной и западной стороне здания количество окон сводится к минимуму. В итоге получается идеальный дом, в котором светло и тепло зимой, а летом - прохладно.

В таких зданиях ориентация и расположение окон, тепловая нагрузка и теплоизоляция являются единой конструкторской системой при проектировании. В экологически чистых, энергетически независимых и комфортных помещениях много естественного света, благодаря чему существенно экономится электроэнергия. Тепло в таких зданиях сохраняется благодаря подобранным теплоизоляционным материалам стен, потолков, полов. В последнее время в связи с общемировым стремлением к экологической чистоте подобных «зеленых» проектов с возобновляющимися энергетическими системами реализуется все больше.

Активные системы использования солнечной энергии

Как говорят ученые, в основе активных систем использования солнечной энергии применяются солнечные батареи - наборы модулей, воспринимающих и преобразующих солнечную энергию. В большинстве случаев, говоря о солнечных батареях, подразумевается устройство, преобразующее солнечную энергию в электрическую. Солнечные батареи способны постоянно генерировать электрическую энергию или аккумулировать ее для дальнейшего использования. Впервые они были использованы в космических спутниках.

Основные достоинства солнечных батарей - это максимальная простота конструкции, легкость монтажа, минимальные требования к обслуживанию и большой срок эксплуатации. Они не требуют дополнительного места для установки. Единственное условие их эксплуатации - не затенять их надолго и своевременно удалять пыль с рабочей поверхности. Они вырабатывают энергию в течение всего светового дня, даже в пасмурную погоду. Современные солнечные батареи способны сохранять работоспособность в течение целых десятилетий. Система, отличающаяся такой безопасностью, эффективностью и длительным сроком действия, - большая редкость. В современной архитектуре все чаще строят дома с встроенными аккумуляторными источниками солнечной энергии. Солнечные батареи устанавливают на крышах зданий или специальных опорах.

Солнечная энергия используется для освещения, отопления помещений, охлаждения воздуха, вентиляции, производства электроэнергии. Увеличивается по всему миру число гелиоэлектростанций - современных станций по преобразованию солнечной энергии в электричество в больших масштабах. Принцип их работы прост: установленные на значительной, до нескольких тысяч квадратных метров, территории зеркала-гелиостаты, поворачивающиеся вслед за Солнцем, направляют лучи солнечного света на большую емкость, заполненную жидкостью, чаще всего водой. Дальше все происходит также, как на обычных теплоэлектростанциях: вода нагревается, закипает, превращается в пар, пар крутит турбину, турбина передает вращение на ротор генератора, а тот вырабатывает электричество.

Несомненно, солнечная энергия является энергией будущего. Во всем мире люди начинают отказываться от традиционных видов топлива из-за роста цен на газ и нефть. Многие страны мира разработали государственные программы развития использования солнечной энергии.

Развитие использования солнечной энергии в Узбекистане

В Узбекистане большое внимание уделяется расширению использования нетрадиционных источников энергии, в первую очередь - энергии Солнца. В Указе Президента Ислама Каримова «О мерах по дальнейшему развитию альтернативных источников энергии» от 1 марта 2013 года определены задачи по дальнейшему развитию научного потенциала в сфере альтернативной энергетики, подготовке квалифицированных соответствующих кадров, совершенствованию законодательства в этой сфере, стимулированию производителей и пользователей источниками альтернативной энергии, предоставлению им налоговых и таможенных льгот, разработке проекта Закона «Об источниках альтернативной энергии».

Следует отметить, что Узбекистан стал одной из первых среди стран Центральной Азии, где солнечная энергетика на основе собственных научных разработок вышла на новый уровень своего развития. В этом велика заслуга физико-технического института НПО «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан. Ученые института ведут глубокие исследования по рациональному использованию огромного гелиоэнергетического потенциала нашей страны. На основе их научных разработок в нашей стране более десяти лет изготавливают и экспериментально используют системы горячего водоснабжения и отопления жилых домов и социальных объектов на основе солнечных водонагревательных установок. В Ташкенте, Самаркандской области и других регионах Узбекистана установлены гелиоустановки, с помощью которых получают горячую воду.

Новейшие разработки ученых Узбекистана используются также и в сельском хозяйстве. Как известно, существуют трудности в водоподъеме в регионах, в которых нет или по каким-либо причинам не действуют линии электропередач и система водоснабжения. В этих целях используется фотоэлектрическая установка, преобразующая солнечную энергию в электрическую. Она включает в себя солнечные батареи, систему аккумулирования энергии и преобразователь постоянного тока в переменный. Фермерские хозяйства могут задействовать систему ирригации с использованием ресурсосберегающих технологий - капельного орошения и освоить ранее неорошаемые земли. Фотоэлектрическая установка долговечна, не требует специального технического обслуживания и окупается в течение нескольких лет эксплуатации.

Учеными института также разработаны солнечные опреснители воды, фотоэлектрические станции и фотоэлектрические системы уличного освещения, а также другие технологические новшества.

Разработкой, производством и реализацией альтернативных источников энергии занимается и ОАО «Узэлектроаппарат-Электрощит». На предприятии налажено производство гибридных систем горячего водоснабжения и отопления, в которых наряду с солнечными панелями установлен дизельный генератор. Подобная система полностью автоматизирована и практически не требует присутствия человека. В солнечные дни панели обеспечивают здание электричеством и накапливают его в аккумуляторах для дальнейшей автономной работы. В зимние или пасмурные дни, когда энергия от панелей поступает в недостаточном количестве, автоматически включается дизельный генератор, который работает вплоть до возобновления питания, поступаемого от солнечных панелей. Такие системы успешно интегрируются в стационарные, при которых любое здание может попеременно работать от городской системы энергоснабжения и гибридной. При этом сами аккумуляторы могут накапливать энергию из сети для последующей работы в автономном режиме.

В нашей стране разработаны портативные фотоэлектрические станции энергоснабжения, которые используются для питания электрических приборов, их потребляемая мощность не превышает вырабатываемой ими энергии. Они оснащены автоматической защитой от перегрузки и короткого замыкания на выходе, а также от перегрева и чрезмерного заряда или разряда батареи.

Укрепляя тенденцию развития научного потенциала Узбекистана в сфере гелиоэнергетики в соответствии с постановлением Президента Ислама Каримова «О создании Международного института солнечной энергии» от 1 марта 2013 года на базе НПО «Физика-Солнце» Академии наук создан Международный институт солнечной энергии. Он будет вести высокотехнологичные разработки в области промышленного использования солнечной энергии, подготавливать предложения по практическому использованию ее потенциала в различных отраслях экономики и социальной сфере на основе передовых и экономически эффективных технологий.

Вопросы более активного использования солнечной энергии будут обсуждаться на очередном, шестом заседании Азиатского форума солнечной энергии, которое состоится в нашей стране 20-23 ноября. Проведение форума будет способствовать обмену опытом с другими странами в использовании солнечной энергии и еще большему расширению в Узбекистане научно-теоретической и практической деятельности в области гелиоэнергетики.