Домашняя электростанция: Домашняя электростанция на солнечных батареях цена

Домашняя солнечная электростанция | SUNSAY Energy

Если у вас есть свое частное домохозяйство, то возможно вы задавались вопросом об его электроснабжении. И если традиционные источники энергии выполняют только функцию поставки энергии в дом, то солнечная энергия позволит вам еще и заработать, без вреда для экологии. Но некоторые, кто слышит словосочетание «солнечная станция», могут представлять огромную конструкцию, которую негде будет ставить на участке. В этой статье мы расскажем, какие бывает домашние солнечные станции, сколько места они занимают и какие у них преимущества. 

Из чего состоит электростанция

Солнечная станция — это конструкция, которая состоит из солнечных панелей, инвертора, креплений, если мы говорим о станциях для заработка. И дополнительно аккумулятора для автономной станции. Все вместе это не выглядит как огромный несуразный агрегат, ведь панели аккуратно раскладываются на крыше, а инверторы и аккумуляторы занимают немного места. 

Виды домашних солнечных станций

В зависимости от ваших целей, солнечные станции бывают сетевыми, автономными, а также с временной автономностью (гибридные). Рассмотрим каждый вид по отдельности. 

• Сетевая — станция для экономии на электроэнергии и заработке на «зеленом» тарифе. В такой станции нет аккумуляторов и она работает при подключении к общей сети.
• Автономная — независимая от сети станция, которая производит электроэнергию для собственного потребления. А сгенерированные излишки направляет в аккумуляторы. 
• Гибридная — станция с временной автономностью, которая совмещает в себе характеристики автономной и сетевой станций. Имеет небольшую аккумулирующую систему, которая позволяет обеспечить временную автономность дома. При этом, подключается к сети и позволяет заработать на «зеленом» тарифе.

Преимущества солнечных электростанций

Если ищете оптимальный вариант для энергопотребления вашего домохозяйства, то солнечные станции идут к вам. Ведь помимо очевидного преимущества в виде бесплатной солнечной энергии, вы получаете дополнительные плюсы. Во-первых, станцию поможет как сэкономить на собственных расходах, так и заработать на программе «зеленый» тариф. Ведь украинская ставка программы является самой высокой в Европе и привязана к евровалюте. Во-вторых, при установке солнечной электростанции ваш дом — ваша независимая от традиционных источников энергии крепость. Без перебоев и технических неполадок. И, в-третьих, солнечные станции — это безопасность окружающей среды. Все эти преимущества помогают не только вам, но и в перспективе повышают ценность вашего домохозяйства, если вы решите его продать или сдавать в аренду. Что тоже является достойным преимуществом.

Чтобы выбрать солнечную станцию, подходящую под ваши потребности, обращайтесь к специалистам SUNSAY Energy. Мы с радостью поможет выбрать оптимальный вариант электростанции для вашего домохозяйства, расскажем про устройство солнечных батарей, а также ответим на все вопросы, включая «Сколько вырабатывает солнечная батарея в день?» и «Сколько можно заработать на «зеленом» тарифе?».

Домашняя электростанция: на что обратить внимание

Стабильность во всем – залог комфорта. Тем более, если речь идет о самом необходимом – электроэнергии. Проблемы с ее подачей и поставкой в коттеджи и дома очень актуальны: с каждым годом растет количество возводимых загородных поселков, и не всегда мощности существующих источников энергии способны обеспечить все их светом. Выход из такой ситуации – сделать свой дом энергонезависимым.

 

Собственная электростанция – это уже не мечта, а объективная реальность нашей жизни. Надежный автономный источник энергии позволяет нам чувствовать себя уверенно, не зависеть от возможностей существующих электросетей, скачков напряжения и природных катаклизмов. Данные проблемы решают автономные источники электроэнергии. Это может быть автономная электростанция, работающая в качестве основного или резервного источника энергии; портативная мини-электростанция или мотопомпа на случай походов или поездок к морю; специальная генераторная установка для сварки на случай возникновения проблем с энергопитанием на стройплощадке.

Современные технологии позволяют минимизировать уровень шума от этих устройств при помощи шумозащитных кожухов и контейнеров. Экологическая безопасность таких устройств несомненна – они прошли жесткие европейские экологические стандарты.

Диапазон предлагаемых моделей велик – портативные и стационарные; импортные и российские; на бензине, дизельном топливе или газе; с ручным запуском, электростартером или с комплектом автоматики и т.д. Выбрать оборудование оптимальной мощности по минимальной цене зачастую могут только опытные специалисты. Они же проведут монтаж, пусконаладку и инструктаж, а кроме того, обеспечат гарантийным и послегарантийным обслуживанием. Однако перед тем, как обращаться в специализированную фирму, нужно сориентироваться, что именно вам нужно. Для этого подробнее рассмотрим виды автономных источников энергии.

 

 

Стационарная электростанция полностью решает проблему энергоснабжения дома. Одним из мировых лидеров в производстве портативных и стационарных электростанций является французский концерн SDMO Industries. Обеспечение бесперебойным качественным электричеством происходит при использовании генераторных установок обычного и специального назначения на базе дизельных и газопоршневых двигателей. Мощность дизельной электростанции находится в диапазоне 3-2250 кВт. В качестве постоянного источника энергии лучше использовать дизельные электростанции, так как они выгодно отличаются от бензиновых большим моторесурсом, низким удельным расходом и стоимостью топлива, однако минусом прежде всего становится высокая стоимость установки в сравнении с бензиновой.

 

Мини-электростанции незаменимы в качестве аварийного источника энергии и в профессиональной деятельности – на открытых торговых площадях, на строительных площадках, когда некуда подключить электроинструмент. В данных ситуациях могут быть полезны и автономные генераторные установки для сварки, они могут использоваться и как источник электричества для бытовых целей, то есть просто как мини-электростанции. К автономным электроагрегатам относятся и мотопомпы, для которых всегда найдется работа не только на дачных участках летом, но и при половодьях в городских условиях. Для мини-электростанций оптимальным вариантом является бензиновый двигатель. В сравнении с дизельным он имеет малые габариты и вес, низкий уровень шума и относительно низкую стоимость всей установки. Среди недостатков – ограниченность моторесурса и высокий удельный расход и стоимость топлива. Мощность бензиновых установок – от 0,9 до 15 кВА.

С перепадами напряжения в сети легко справится стабилизатор напряжения. А если периодически электропитание совсем пропадает, поможет источник бесперебойного питания (ИБП). Он отслеживает сеть в режиме online, что позволяет пользователям даже не замечать моментов отключения электричества, что особо актуально, например, при работе на компьютере. Источник бесперебойного питания действует и как стабилизатор.

 

Еще один момент, на который надо обратить внимание, – это вариант запуска установки: ручной, проще говоря дернуть за веревочку, электростартер, то есть повернуть ключ зажигания, или автозапуск, когда программируемая система работает даже при отсутствии человека. Автозапуск, конечно, является лучшим и самым удобным вариантом, но он обходится дороже.

 

Если вы решили приобрести автономный источник энергии, то лучше обратитесь к профессионалам, которые помогут грамотно подобрать и установить именно то, что вам нужно, и дадут полезные рекомендации по последующей работе установок.

 

Материалы предоставлены компанией «Энергонезависимость»

 

Солнечные электростанции для дома — стоимость от SOLARMARKET

В обстановке постоянного роста тарифов на электроэнергию, поставляемой в дома граждан Украины отечественными энергопоставляющими компаниями, у большинства украинцев все чаще возникает идея сэкономить и купить солнечную электростанцию для дома, тем самым сделать свои дома и хозяйства более автономными и энергонезависимыми. С этой задачей они обращаются к опытным поставщикам-инсталляторам солнечных станций, с помощью которых и воплощают свои идеи. И это правильный и верный шаг навстречу очень ощутимой экономии и более того, к получению доходов за переданную в муниципальную электросеть энергию, полученную от солнечной станции.

По состоянию на 2020 год, инвестировать в солнечную энергию для частного дома, стремятся с каждым днем все больше и больше наших сограждан. При этом средняя стоимость строительства солнечной электростанции для частного дома не является заоблачной, кроме того такая станция возвращает вложения в течении 4-6 лет при сроке службы оборудования 20-25 лет.

Домашние солнечные электростанции

Ваша собственная домашняя солнечная электростанция с Solarmarket может стать реальностью всего за 10 дней. И первое, что для этого нужно, так это расчет солнечной электростанции для дома, который проведут наши специалисты исходя из ежемесячного уровня потребляемой электроэнергии в вашем доме.

Впоследствии можно будет просчитать и срок окупаемости, на который способен предлагаемый к установке комплект солнечной электростанции для дома. Более того, мы можем также рассчитать возможность подключения такой домашней солнечной электростанции к государственной программе «зеленый тариф», что позволит не только экономить средства на электроэнергии, но и зарабатывать их, продавая электроэнергию государству, подключаясь к общей сети потребителей.

Солнечные электростанции для частного дома

Согласно прогнозам, установленная солнечная станция для дома будет приносить доход еще минимум 25 лет. А это довольно неплохой заработок, учитывая то, что стоимость электроэнергии в Украине с каждым годом растёт и, как следствие, домашняя солнечная электростанция будет становиться всё более выгодной из года в год.

Немаловажно также и то, что солнечная домашняя электростанция – это забота о природе, ведь чем больше электричества будет вырабатываться при помощи альтернативных источников получения электроэнергии, тем будет меньше выбросов CO2, приводящих к глобальному потеплению. К тому же, солнечный свет является бесконечным источником энергии и поэтому такой метод получения электроэнергии не истощает запасы источников энергии на планете.

Кроме этого, солнечные электростанции для частного дома – это инвестиция в будущее, поскольку даже в том случае, если вы захотите продать свой дом, его стоимость возрастет, если там будет готовая солнечная электростанция.

Энергетика: «зеленое украинское чудо» готовится к последнему броску

https://ria.ru/20191026/1560212205.html

Энергетика: «зеленое украинское чудо» готовится к последнему броску

Энергетика: «зеленое украинское чудо» готовится к последнему броску — РИА Новости, 03.03.2020

Энергетика: «зеленое украинское чудо» готовится к последнему броску

На Украине продолжается бум возобновляемой энергетики. В текущем году (данные за три квартала) установлено уже 2,5 гигаватта. А всего мощность ветряков и… РИА Новости, 03.03.2020

2019-10-26T08:00

2019-10-26T08:00

2020-03-03T17:01

россия

украина

авторы

экономика

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn22.img.ria.ru/images/156021/25/1560212581_0:96:3083:1830_1920x0_80_0_0_b1c737ffa2aa5c27d8461f2c5761227c.jpg

На Украине продолжается бум возобновляемой энергетики. В текущем году (данные за три квартала) установлено уже 2,5 гигаватта. А всего мощность ветряков и солнечных модулей уже превысила четыре гигаватта. Это немало. Для сравнения: в России только к 2024 году появится пять гигаватт «зеленых» мощностей. Как нетрудно заметить, большая часть мощностей всех украинских ВИЭ была запущена именно в этом году, фактически весь взрывной рост обеспечен текущим годом. Почему?Во-первых, падают цены на само оборудование для производства возобновляемой электроэнергии. Но откладывать строительство объектов ВИЭ и ждать дальнейшего снижения смысла нет. Предполагается, что для промышленных ветро- и солнечных станций, за некоторыми исключениями, со следующего года отборы объектов ВИЭ будут уже проходить по принципу аукционов. Фиксированный и высокий так называемый зеленый тариф выкупа такой электроэнергии отменят. Для остальных участников (небольшие промышленные энергообъекты, домохозяйства) фиксированные зеленые тарифы сохранятся, но значительно снизятся (в среднем на 25%, в последующие годы также предполагается снижение, но не столь резкое). Разумеется, сейчас все участники рынка хотят успеть запрыгнуть в уходящий поезд.Возобновляемую энергетику Украины можно разделить на три большие группы. Во-первых, это промышленные ветряные станции. Во-вторых, промышленные солнечные станции (на них приходится основная часть ВИЭ). В-третьих, это солнечные станции домохозяйств, которым мы сейчас уделим основное внимание. Впрочем, выводы, с некоторыми оговорками, можно распространить и на две первые группы.Признаться, чтение специализированных форумов по украинским домашним солнечным электростанциям чем-то завораживает. Нюансы отрасли, которые мы привыкли получать из специализированных обзоров, обсуждаются в самом практическом смысле, ведь от этого напрямую зависят доходы участников. К примеру, там обсуждается, почему лучше отдавать предпочтение солнечным станциям на земле, а не на крышах (трудно найти крышу с оптимальной ориентацией на юг и наклоном, а кроме того, на крыше солнечные панели сильнее нагреваются, а поэтому падает их выработка). И множество других, столь же практических вопросов.И можно было бы только порадоваться за соседей, но нельзя не напомнить, что всего около 12 тысяч домохозяйств воспользовались новыми возможностями, а это около одной тысячной (или 0,1%) от их общего числа.Правда, тут стоит напомнить, что зеленый тариф зафиксирован на ближайшие десять лет. Но фактически за четыре-шесть лет затраты полностью отбиваются. Потом еще пять лет можно получать сверхприбыль, а в дальнейшем — фактически бесплатно пользоваться собственной солнечной станцией на 30 киловатт пиковой мощности, что дает в среднем по суткам 3,3-4,5 киловатта мощности (более чем достаточно для среднего домохозяйства). Далее ставим аккумулятор для сглаживания суточных неравномерностей, и в результате — полная независимость от единой энергосистемы на фоне не такого уж понятного будущего централизованной украинской энергетики.Словом, хотя осуждать домохозяйства, участвующие в этой истории, нельзя, понятно, что аттракцион невиданной щедрости возможен только за счет всей энергосистемы, то есть в итоге за счет всего населения.Конечно, над этой схемой нависает и угроза отмена повышенного тарифа выкупа зеленой энергии. Напомним, что в мае зеленый тариф частников для солнечных электростанций (СЭС) на земле уже предлагалось отменить, а оставить повышенные платежи только для солнечных модулей на крышах.Откуда такие высокие доходности, тоже понятно. Источник быстрой окупаемости и/или сверхприбыли — в завышенных тарифах. Цена выкупа, за вычетом налогов, сейчас составляет для домашних СЭС около 0,15 евро за киловатт-час. Для промышленных тариф ненамного ниже. В любом случае цены выкупа значительно выше цен мировой солнечной энергетики.Разумеется, те же самые соображения уместны и по отношению к промышленным солнечным, а также ветряным станциям. Но если частные владельцы установок ВИЭ — средний класс, то в случае промышленных ВИЭ — это и олигархи, и иностранные фонды и компании.И весь повышенный тариф оплачивается из общего котла. В результате во втором квартале 2019 года ВИЭ на Украине выработали 3,3% электроэнергии, но получили 13,6% средств энергорынка! В третьем квартале выработка ВИЭ выросла до 4,9%. Долю средств от всего рынка уже можно прикинуть (напрямую экстраполировать не будем из-за начавшейся с 1 июля реформы энергорынка, которая может дать некоторые ценовые перекосы). Дальше будет хуже.В результате Зеленский уже обсуждает возможность снижения тарифов, хотя маловероятно, что инвесторы в украинские ВИЭ пойдут на ретроспективное снижение цен для уже запущенных станций.Так или иначе, сейчас участники рынка торопятся зафиксировать применительно к себе старые, крайне выгодные им правила. Чего ожидать дальше, в следующем году? Очевидно, что темпы роста мощностей ВИЭ снизятся. Интересны и цены на новых аукционах, если они состоятся. Одновременно не исключено, что даже при стагнации ввода новых ВИЭ выработка и платежи будут только расти. Неудивительно, если некоторые участники рынка постараются зафиксировать в этом году максимальные мощности «по присоединению», а физическое наполнение новых станций ВИЭ объектами генерации завершится уже в следующем году.

https://ria.ru/20191020/1559971478.html

https://ria.ru/20191017/1559858091.html

https://ria.ru/20190901/1558116222.html

россия

украина

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

Александр Собко

https://cdn25.img.ria.ru/images/155002/84/1550028437_132:0:1012:880_100x100_80_0_0_9cc9280e56b020c0910e27d1d5905d8b.jpg

Александр Собко

https://cdn25.img.ria.ru/images/155002/84/1550028437_132:0:1012:880_100x100_80_0_0_9cc9280e56b020c0910e27d1d5905d8b.jpg

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn25.img.ria.ru/images/156021/25/1560212581_0:0:2732:2048_1920x0_80_0_0_f055129118732a6db6ae3805629bca7b.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Александр Собко

https://cdn25.img.ria.ru/images/155002/84/1550028437_132:0:1012:880_100x100_80_0_0_9cc9280e56b020c0910e27d1d5905d8b.jpg

россия, украина, авторы, экономика

На Украине продолжается бум возобновляемой энергетики. В текущем году (данные за три квартала) установлено уже 2,5 гигаватта. А всего мощность ветряков и солнечных модулей уже превысила четыре гигаватта. Это немало. Для сравнения: в России только к 2024 году появится пять гигаватт «зеленых» мощностей. Как нетрудно заметить, большая часть мощностей всех украинских ВИЭ была запущена именно в этом году, фактически весь взрывной рост обеспечен текущим годом.

Во-первых, падают цены на само оборудование для производства возобновляемой электроэнергии. Но откладывать строительство объектов ВИЭ и ждать дальнейшего снижения смысла нет. Предполагается, что для промышленных ветро- и солнечных станций, за некоторыми исключениями, со следующего года отборы объектов ВИЭ будут уже проходить по принципу аукционов. Фиксированный и высокий так называемый зеленый тариф выкупа такой электроэнергии отменят. Для остальных участников (небольшие промышленные энергообъекты, домохозяйства) фиксированные зеленые тарифы сохранятся, но значительно снизятся (в среднем на 25%, в последующие годы также предполагается снижение, но не столь резкое). Разумеется, сейчас все участники рынка хотят успеть запрыгнуть в уходящий поезд.

Возобновляемую энергетику Украины можно разделить на три большие группы. Во-первых, это промышленные ветряные станции. Во-вторых, промышленные солнечные станции (на них приходится основная часть ВИЭ). В-третьих, это солнечные станции домохозяйств, которым мы сейчас уделим основное внимание. Впрочем, выводы, с некоторыми оговорками, можно распространить и на две первые группы.

20 октября 2019, 08:00

Мир Греты Тунберг: что будет, когда «зеленая энергия» победит

Признаться, чтение специализированных форумов по украинским домашним солнечным электростанциям чем-то завораживает. Нюансы отрасли, которые мы привыкли получать из специализированных обзоров, обсуждаются в самом практическом смысле, ведь от этого напрямую зависят доходы участников. К примеру, там обсуждается, почему лучше отдавать предпочтение солнечным станциям на земле, а не на крышах (трудно найти крышу с оптимальной ориентацией на юг и наклоном, а кроме того, на крыше солнечные панели сильнее нагреваются, а поэтому падает их выработка). И множество других, столь же практических вопросов.

И можно было бы только порадоваться за соседей, но нельзя не напомнить, что всего около 12 тысяч домохозяйств воспользовались новыми возможностями, а это около одной тысячной (или 0,1%) от их общего числа.

Ведь для экономии на масштабах и осмысленного экономического эффекта лучше подключать все разрешенные 30 киловатт мощности, что по деньгам выходит примерно в 30 тысяч долларов (около тысячи долларов за киловатт мощности). Результат — доходность от 16 до 25% годовых в зависимости от региона (влияет на уровень инсоляции) и экономии на расходах при строительстве домашней солнечной электростанции. Причем доходы — в валюте, так как платежи за зеленую энергию на Украине привязаны к евро.

Правда, тут стоит напомнить, что зеленый тариф зафиксирован на ближайшие десять лет. Но фактически за четыре-шесть лет затраты полностью отбиваются. Потом еще пять лет можно получать сверхприбыль, а в дальнейшем — фактически бесплатно пользоваться собственной солнечной станцией на 30 киловатт пиковой мощности, что дает в среднем по суткам 3,3-4,5 киловатта мощности (более чем достаточно для среднего домохозяйства). Далее ставим аккумулятор для сглаживания суточных неравномерностей, и в результате — полная независимость от единой энергосистемы на фоне не такого уж понятного будущего централизованной украинской энергетики.

Словом, хотя осуждать домохозяйства, участвующие в этой истории, нельзя, понятно, что аттракцион невиданной щедрости возможен только за счет всей энергосистемы, то есть в итоге за счет всего населения.

17 октября 2019, 08:00

«Волшебную технологию будущего» в США спасут только огромные деньги

Конечно, над этой схемой нависает и угроза отмена повышенного тарифа выкупа зеленой энергии. Напомним, что в мае зеленый тариф частников для солнечных электростанций (СЭС) на земле уже предлагалось отменить, а оставить повышенные платежи только для солнечных модулей на крышах.

Откуда такие высокие доходности, тоже понятно. Источник быстрой окупаемости и/или сверхприбыли — в завышенных тарифах. Цена выкупа, за вычетом налогов, сейчас составляет для домашних СЭС около 0,15 евро за киловатт-час. Для промышленных тариф ненамного ниже. В любом случае цены выкупа значительно выше цен мировой солнечной энергетики.

Разумеется, те же самые соображения уместны и по отношению к промышленным солнечным, а также ветряным станциям. Но если частные владельцы установок ВИЭ — средний класс, то в случае промышленных ВИЭ — это и олигархи, и иностранные фонды и компании.

И весь повышенный тариф оплачивается из общего котла. В результате во втором квартале 2019 года ВИЭ на Украине выработали 3,3% электроэнергии, но получили 13,6% средств энергорынка! В третьем квартале выработка ВИЭ выросла до 4,9%. Долю средств от всего рынка уже можно прикинуть (напрямую экстраполировать не будем из-за начавшейся с 1 июля реформы энергорынка, которая может дать некоторые ценовые перекосы). Дальше будет хуже.

1 сентября 2019, 08:00

Принуждение к экспорту: поддержка зеленой энергетики ниже ожиданийВ результате Зеленский уже обсуждает возможность снижения тарифов, хотя маловероятно, что инвесторы в украинские ВИЭ пойдут на ретроспективное снижение цен для уже запущенных станций.

Так или иначе, сейчас участники рынка торопятся зафиксировать применительно к себе старые, крайне выгодные им правила. Чего ожидать дальше, в следующем году? Очевидно, что темпы роста мощностей ВИЭ снизятся. Интересны и цены на новых аукционах, если они состоятся. Одновременно не исключено, что даже при стагнации ввода новых ВИЭ выработка и платежи будут только расти.

Неудивительно, если некоторые участники рынка постараются зафиксировать в этом году максимальные мощности «по присоединению», а физическое наполнение новых станций ВИЭ объектами генерации завершится уже в следующем году.

Домашняя электростанция

Интересно оно тем, что изобретённый двигатель в сочетании с генератором может вырабатывать электрический ток за счёт не ограниченных действующих и возобновляемых сил природы. В конечном итоге это приводит к тому, что:

1. Для производства электроэнергии не нужно покупать дорогостоящие энергоресурсы, можно обойтись одноразовыми затратами.

2. Получить электрическую энергию можно дискретно от десятка киловатт до мегаватт в зависимости от запроса Потребителя.

3. Получение энергии происходит экологически чистым способом так, как при этом используется многократно ограниченный объём экологически чистой жидкости и расходуется она только на компенсацию естественного испарения.

4. Работа энергетической установки совсем не зависит от углеводородного топлива, от капризов природы.

5. Источник электроэнергии можно построить рядом с Потребителем в любой местности и в любом месте, используя относительно малую площадь, избегая затрат на транспортировку энергии.

6. Предлагаемый механизм преобразования возвратно – поступательного движения во вращательное в двигателе позволят отказаться от традиционного кривошипно – шатунного механизма с его недостатками.

7. Низкая цена обслуживания источника энергии при высокой степени безопасности.

Во всей предлагаемой конструкции новым является способ преобразования возвратно – поступательного движения в непрерывное вращательное и механизм для его осуществления. Подобный способ и механизм описывается в

пат.2505722. Описанный способ и механизм при дешёвом исполнении в металле не исключает проскальзывание в контактах сопрягаемых деталей. Что бы избежать проскальзывания и увеличить максимальный передаваемый крутящий момент, мы в конструкцию ввели цепь вместо троса. Конкретно с новой конструкцией можно ознакомиться на сайте истоктоп.ру в статье «от колебания к вращению». Для тех, кто не может это сделать, поясним здесь.

Обратимся к графическому пространственному изображению механизма на фиг.1 и его кинематической схеме на фиг.2. Здесь цифрами 1 и 2 обозначены крайние валы, соответственно средний вал отбора мощности — 3, на котором установлены обгонные муфты 9 и 10. Можно понять, что при приложении силы на любой конец разомкнутой цепи 13 –начинается синхронное вращение всех звездочек 5, 6, 7, 8 на крайних валах 1 и 2 в одном направлении куда приложена сила , а вот звёздочки 11 и 12 среднего вала 3 при приложении силы к любому концу цепи 13 синхронно будут вращаться в противоположные стороны, т.к цепь 13 размещена сверху от центра вращения среднего вала 3, а цепь 14 размещается снизу центра вала 3. Поскольку звёздочки 11 и 12 входят в зацепление с валом 3 в одном выбранном направлении, а сами вращаются в разные стороны, то одна из обгонных муфт 9 или 10 постоянно находится в зацеплении с валом 3 при приложении силы к любому концу цепи 13. Так и происходит вращение вала 3 в одном направлении от силы, изменяющегося вектора и прилагаемой к цепи 13.

Заметим, что при любом изменении частоты и амплитуды колебании механизм будет работать устойчиво, без каких либо настроек, даже при несимметричных изменениях, что недоступно классическому кривошипно – шатунному механизму. Кроме этого, вал 3 свободно вращается по инерции, когда нет воздействия силы на цепь 13, что очень важно в реальных условиях эксплуатации. Ещё одна особенность. Механизм будет работать с меньшим шумом без смазки приводного ремня, если звёздочки заменить на зубчатые шкивы и применить двухсторонний плоскозубчатый ремень.

Обращаем Ваше внимание, что вращение вала 3 можно «разложить» на возвратно-поступательное движение цепей 13 и 14, не прибегая к реверсивному вращению. А для удобства использовать электромагнитные муфты. Такая конструкция будет характеризоваться быстродействием и точностью позиционирования с недоступными раньше возможностями. Открывается возможность постройки копировального станка с уникальными характеристиками с упрощенным программированием.

Спрашивается, ради чего мы решили рассказать о своих разработках? Во — первых, мы как все пользуемся электроэнергией и платим за это удовольствие деньги, чувствительные семейному бюджету. Во – вторых, энергоресурсы только дорожают. Многие чувствуют на себе это бремя и готовы содействовать внедрению недорогих и доступных источников энергии. Для этого нужны первопроходцы, и мы видим их в лице читателей журнала. Приглашаем поставщиков низкооборотных генераторов на неодимовых магнитах включиться в дело. К следующему отопительному сезону можно изготовить реально действующую личную электростанцию, было бы желание. Удачи!

                                                                               От коллектива изобретателей В.ВОЛКОВИЧ,

                                                                                                          [email protected]

Солнечные фотовольтаические установки малых мощностей

Фото. Домашняя солнечная электростанция

 

Если Вы думаете об установке домашней солнечной электростанции, Вам наверняка придется иметь дело с фотовольтаическими модулями, инвертором и специальной монтажной системой. Вас пугает вся эта терминология PV? Не волнуйтесь, Вы наверняка раньше использовали устройства на солнечных батареях. У Вас когда-нибудь был карманный солнечный калькулятор? Итак, Вы уже использовали солнечные технологии! 

 

Как фотовольтаические модули PV генерируют электрическую энергию?

 

Проще говоря, солнечные лучи, падающие на солнечные элементы в фотовольтаических модулях, освобождают электроны. Ячейки соединены друг с другом, образуя электрическую цепь. Освобожденные электроны, протекающие в цепи, являются не чем иным, как электрическим током. 

Фотовольтаические модули, обычно называемые солнечными батареями, производят постоянный ток (DC). С другой стороны, в наших домах и квартирах есть переменный ток (AC). Поэтому для подключения солнечных батарей к домашней электрической сети необходим инвертор (преобразователь).

Для чего используется инвертор?

Инвертор (преобразователь)  запитывается постоянным током (DC) с солнечных батарей и использует его для генерирования переменного тока (AC). Инверторы это как мозг фотовольтаической системы. В дополнение к преобразованию постоянного тока в переменный, они также обеспечивают защиту от замыкания на землю, контролируют работу системы, в том числе напряжение и ток в цепи постоянного и переменного тока, выработку энергии и отслеживание точки максимальной мощности (MPPT).   
Больше информации на тему инверторов Вы можете прочитать в статье — войти

Фот. Инвертор Fronius в домашней солнечной установкеi PV [Фот. Brewa]

 

 

Как работает солнечная установка?

Вот пример того, как работает домашняя фотовольтаическая микроустановка. Во-первых, солнечный свет генерирует энергию постоянного тока в фотовольтаических модулях. Инвертор преобразует электро энергию постоянного тока в переменный, который затем можно использовать для питания дома. Это просто и красиво, правда? 

 

Фот. Фотовольтаические модули производства Selfa в домашней микроустановке PV [Фот. Bison Energy]

 

Однако что произойдет, если Вы не будете дома использовать электроэнергию, вырабатываемую солнечными модулями в солнечный день? И что происходит ночью, когда Ваша солнечная электростанция не производит энергию? 

Не беспокойтесь, потому что вы используете систему скидок, известную как netmetering. Больше информации о системе скидок найдете здесь. 

Типичная фотовольтаическая система в часы наибольшей солнечной радиации (часто также в часы пик энергии) может генерировать больше энергии, чем требуется Вашей семье в настоящее время. В результате избыточная энергия возвращается в сеть для использования в другое время. Любой владелец фотоэлектрической микроустановки, будучи просьюмером, сможет рассчитывать избыток энергии, поступающей в сеть, с помощью энергии, получаемой из сети в годовом рассчёте. Владельцы микроустановок мощностью до 10 кВт за 1 кВтч «зеленой энергии», подаваемой в сеть, смогут бесплатно получать 0,8 кВтч (80% накопленной энергии) бесплатно!

В нашем предложении Вы найдёте высочайшего качества производимые нами модули фотовольтаические, а также проверенные инвертора, монтажные системы польских производителей, предназначенная проводка DCи защиту от перенапряжения DC.

 

Домашняя электростанция за 10 тысяч долларов окупится через 5-7 лет

Альтернативная энергетика волнует многих украинцев. Ведь, по слухам, помогает здорово экономить на электричестве.

В Украине сегодня в общем балансе только 1% электроэнергии производится из возобновляемых источников (солнечные, ветровые электростанции, мини-ГЭС, электростанции на биомассе и биогазовые электростанции). Это очень мало, потому как в развитых странах мира этот показатель в среднем куда больше 20%.

Украина взяла на себя международные обязательства увеличить долю генерации от возобновляемых источников в общем балансе до 11% к 2020 году.

На сегодня в Украине действует Закон, согласно которому государство обязуется до 2030 года выкупать электроэнергию, произведённую от альтернативных источников по «зеленому тарифу». Этот тариф выше, чем платит за электроэнергию население или промышленные предприятия, и создан специально для стимулирования развития и внедрения проектов на возобновляемых источниках электроэнергии.

Наиболее стремительно растет строительство солнечных электростанций как в коммерческих, так и в частных домашних хозяйствах. Например, количество крышных солнечных станций в домашних хозяйствах увеличилось за 2 года с около 30 до 1,5 тыс. Каждый человек, установивший солнечную электростанцию на крыше частного дома, может продавать электроэнергию по 0,18 Евро за 1 кВт•ч. Для коммерческих станций такой тариф 0,15 Евро за 1 кВт•ч.

В ближайшее время планируется рост «зеленых кВт», это и солнечные электростанции, станции, работающие на энергии ветра и воды. Также не стоит забывать о биогазе и биомассе. Особенно стоит задуматься аграриям, поскольку на полях остается огромная масса потенциального топлива для мини ТЭС на соломе, например.

Также, украинцы начали все чаще интересоваться зелеными тарифами и возможностями внедрения альтернативной энергетики.

Домашняя электростанция 10 кВт обойдется в 10 тысяч долларов

Чтобы обустроить электростанцию на 10 кВт, необходимо установить 40 панелей по 250 Вт с наклоном на юг. Кроме фотопанелей, потребуется инвертор, специальные крепежные конструкции, провод, защитные электрические аппараты. Все вместе это сегодня может стоить около 10 тыс. долларов.

При сегодняшнем тарифе станция окупится за период 5-7 лет.

Если говорить об экономии электроэнергии, то здесь функционирует совсем другая схема. Все, что станция производит, а также все, что потребляет домашнее хозяйство, фиксирует двунаправленный счетчик. При этом согласно условиям зеленого тарифа государство оплачивает разницу по формуле «генерация минус потребление.

При этом для установки дома электростанции не надо проходить через непростые бюрократические процедуры и получать лицензию в НКРЕКП, также нет никаких взаимоотношений с ГП «Энергорынок», что упрощает процедуру оформления документов в целом.

Пишется заявление, формируется пакет сопроводительных документов, заключается договор с облэнерго, каждый месяц владелец станции получает оплату на банковскую карточку. Для промышленных станций — схема другая.

На уровне государства уже принят Закон о развитии альтернативной энергетики. Он закрепил зеленый тариф, который меняется раз в квартал в соответствии с курсом Евро. Кроме этого новый Закон позволяет устанавливать станции дома до 30 кВт. Стоимость солнечных панелей тоже снизилась: если в среднем раньше за 1 Вт фотомодулей надо было заплатить больше доллара, то сейчас — это около 0,5 доллара.

Подробнее: http://hyser.com.ua/ 

Как электричество подается в ваш дом

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, насколько удобно щелкнуть выключателем или нажать кнопку и мгновенно получить удобство?
Это кажется таким простым; вам становится немного холодно или жарко, вы толкаете термостат вверх или вниз; ваша семья проголодалась, вы берете еду из холодильника и разогреваете ее в микроволновой печи или готовите еду на плоской плите; напряженный рабочий день, вы прыгаете в горячую ванну с водой; нужно знать, что происходит в мире, вы берете пульт и включаете телевизор.Но как электричество попадает в ваш дом? Это сложный процесс, состоящий из множества шагов, посмотрите видео «Путь электричества» или вы можете подробнее узнать о каждом шаге ниже.

Система распределения

Наверх

Подстанция

CAEC покупает энергию у нашего кооператива по производству и передаче PowerSouth, который производит или покупает электроэнергию и передает ее на большие расстояния по линиям передачи распределительным компаниям, таким как CAEC.Наши подстанции — это точка, в которой электросетевая инфраструктура становится распределительной. Распределительные подстанции понижают напряжение, поступающее от линий электропередачи, чтобы начать процесс подачи энергии в ваш дом. Много работы уходит на планирование новых подстанций или даже модернизацию подстанций. CAEC использует долгосрочное прогнозирование для планирования новых подстанций, что напрямую влияет на надежность. Когда вы подписываетесь на услугу, независимо от ваших намерений в отношении этого счетчика, мы должны учитывать ваши текущие и будущие потребности в электроэнергии в этих прогнозах.Размещение и строительство подстанции — непростой процесс; Фактически, от этапа планирования до реализации требуется от двух до трех лет, чтобы завершить только один проект стоимостью примерно 1,5 миллиона долларов.

Силовой трансформатор

Напряжение, поступающее на подстанцию, 115 000 или 46 000 вольт, слишком велико для непосредственного попадания в ваши районы. Силовые трансформаторы используются для понижения напряжения до приемлемого уровня, чтобы подать его в ваши окрестности.

Распределительный трансформатор

Мы еще не готовы подключить ваш дом к электросети; напряжение, поступающее от силового трансформатора, 25 000 или 13 200 вольт, все еще слишком велико, чтобы подавать его прямо в ваш дом.Оттуда мощность распределяется по милям (в зависимости от того, как далеко ваш дом находится от подстанции) линий электропередачи, чтобы достичь распределительного трансформатора, который снова понижает мощность до уровня напряжения, необходимого для вашего дома, который составляет 120/240 вольт. . За последние пять лет стоимость трансформаторов выросла на 50 процентов, отчасти из-за роста материальных затрат, а также из-за федеральных нормативных требований, требующих повышения эффективности.

Сервисный сброс и счетчик

От распределительного трансформатора к вашему дому подключается служебный провод, который называется служебным отводом.Если у вас накладные расходы, CAEC подключает служебный провод к метеостанции, которая является точкой соединения между объектами CAEC и домовладельцем. Если ваш служебный провод находится под землей, CAEC подключает служебный провод к вашей подземной измерительной коробке. Стяжка, сделанная на стороне источника счетчика, является точкой соединения между CAEC и элементом. Коробка счетчика в обоих случаях позволяет CAEC измерять количество потребляемой энергии.

Электроэнергия для вашего дома

От коробки счетчика провод обычно подключается к домашней коробке выключателя, которая функционирует как механизм безопасности для вашего дома.На этом этапе в игру вступает ваша домашняя проводка, которая позволяет отправлять энергию в розетки и выключатели одним нажатием кнопки или щелчком переключателя.

Это касается только нескольких основных единиц оборудования, которые мы используем, чтобы поддерживать вашу мощность включенной более 99,9% времени. Некоторое другое жизненно важное оборудование, которое мы используем, включает выключатели верхнего и нижнего уровня, регуляторы напряжения и молниеотводы. Этот процесс также не включает в себя техническое обслуживание, которое мы должны выполнить, и персонал, необходимый для обеспечения того, чтобы инфраструктура, которую мы создали, находится в отличном состоянии.Это включает в себя нашу программу управления растительностью, проверки линий и подстанций и другие важные программы.

Система передачи

Вернуться к началу

Как мы узнали выше, подробно изучив систему распределения, для создания системы передачи требуется много частей, работающих вместе. Именно эта сеть, принадлежащая и обслуживаемая поставщиком электроэнергии и передачи CAEC, PowerSouth, а также линии электропередачи, принадлежащие Southern Company, делают возможной доставку электроэнергии нашим членам.А начинается все на заводе генерации:

Поколение

Производство электроэнергии начинается на электростанции, где источники топлива, такие как уголь, природный газ или гидроэнергетика, используются для преобразования воды в пар в процессе нагрева. Например, на большинстве угольных электростанций куски угля измельчаются в мелкий порошок и загружаются в установку для сжигания, где они сжигаются. Тепло от горящего угля используется для производства пара, который разводится по всей установке.

Турбины / Генераторы

Поскольку пар представляет собой воду под высоким давлением, он направляется в турбину, где давление заставляет лопасти турбины вращаться с высокой скоростью. Вал соединен между турбиной и генератором. Внутри генератора находится магнитное поле, которое производит напряжение или электричество примерно 15 000 вольт (В). Для удовлетворения энергетических потребностей членов CAEC и потребителей других распределительных кооперативов PowerSouth требуется около 10-12 лет и от 700 до 3 миллиардов долларов, чтобы построить только одну электростанцию.

Передающая подстанция

Мощность высокого напряжения, вырабатываемая генератором, поступает на передающую подстанцию ​​электростанции. Внутри подстанции большие трансформаторы преобразуют напряжение генератора до чрезвычайно высокого напряжения (диапазон 115 000–500 000 В), чтобы он более эффективно передавался по линиям электропередачи на подстанции электропередачи и понижающие подстанции электропередачи.

Линии передачи и полюса

После повышения до соответствующего напряжения мощность затем передается в систему передачи, которая состоит из линий и полюсов, полностью или совместно принадлежащих PowerSouth.PowerSouth обслуживает более 2200 миль линий электропередачи и более 300 подстанций в Алабаме и Флориде. Планирование и установка нового передающего оборудования может быть долгим и утомительным процессом. Это часто связано с рядом сложных и критических экологических, экономических, социальных и технических вопросов, касающихся окружающей среды, надежности, которые необходимо изучить до принятия решений и выдачи необходимых разрешений (например, воздействия на окружающую среду, права проезда). Изучение и исследование каждой из этих ключевых областей, а также действия по планированию и прогнозированию потребности и размещения передающего оборудования могут занимать 10-20 лет, а на фактическое выполнение может потребоваться еще два-пять лет.

Коммутационная станция

Когда мощность достигает точки подачи, она проходит процесс понижения (или снижения напряжения) на коммутационных станциях. Здесь напряжение 115 000–500 000 В понижается до примерно 115 000–46 000 В перед отправкой в ​​первый компонент распределительной системы — подстанцию ​​- и, в конечном итоге, в ваш дом.

Планирование такой большой системы может занять годы или десятилетия и может стоить миллионы долларов. Например, одна миля линии 115 000 В в сети электропередачи может стоить приблизительно 400 000 долларов — от планирования и разработки до реализации.Когда вы думаете о времени и усилиях, которые требуются, а также об инвестициях, чтобы построить и поддерживать тысячи миль линий для подачи электроэнергии в наши дома, ценность электричества становится гораздо более очевидной.

Энергетика: уголь Вернуться к началу

Знаете ли вы, сколько угля используется в вашем доме каждый день? Ежегодно средняя семья из четырех человек использует 3375 фунтов угля для водонагревателя; 560 фунтов — плита / плита; 256 фунтов — телевизор; и 37 фунтов — пылесос. Почти половина электроэнергии, используемой в Соединенных Штатах, вырабатывается из угля, а с учетом огромных ресурсов США.У С. этот вид топлива — известно, что запаса его хватит почти на 300 лет — даже используется с той же скоростью, что и сегодня.

Затраты, связанные с использованием угля, включают добычу, транспортировку, производство электроэнергии и контроль выбросов, однако электроэнергия, работающая на угле, остается одним из самых дешевых источников энергии для потребителей. Так как же уголь питает ваш дом? Начнем с шахт.

Добыча угля

Есть два основных способа добычи угля: открытая и подземная.Шахтеры добывают уголь из залежей на уровне земли или вблизи нее, используя метод открытой добычи. Наземные бригады удаляют землю, покрывающую уголь, и постепенно извлекают это ископаемое топливо. Затем по закону горняки обязаны вернуть землю в ее первоначальное или улучшенное состояние, известное как рекультивация. В районах, где залежи угля находятся глубоко под землей, горняки роют туннели в земле и используют один из трех методов: обычную, непрерывную или длинную разработку.

При обычном методе горняк использует длинную электрическую цепную пилу, чтобы разрезать полосу под угольными месторождениями, и это место подвергается взрыву.После того, как взрыв разрыхляет уголь, шахтеры используют погрузочную машину и конвейерную ленту для переноса угля на поверхность земли для дальнейшей обработки. Напротив, при непрерывной разработке и разработке длинных забоев не используются буровые или взрывные работы. С помощью этих процессов уголь соответственно дробится или режется, а затем отправляется на обогатительную фабрику. На обогатительной фабрике рабочие работают с оборудованием для удаления камней и мусора перед промывкой, сортировкой и смешиванием угля перед отправкой.

Шахтеры обладают высокой квалификацией и хорошо обучены использованию сложного современного оборудования.В среднем угольщики работают 40 часов в неделю в холодных, шумных, сырых и темных условиях, а их средняя почасовая оплата составляет 21,57 доллара. В угледобывающей отрасли занято более 300 000 человек.

Транспортировка угля

Уголь в основном транспортируется в США по железной дороге и баржами. Альтернативные способы доставки включают грузовик, конвейер и судно. На железнодорожный транспорт приходится 70 процентов поставок угля на электростанции, что может привести к злоупотреблению рыночной властью (т.е. рост тарифов, низкое качество и ненадежный сервис), вызванные отсутствием конкуренции. С 2004 года ряд кооперативов по производству и передаче электроэнергии сообщили, что их железнодорожные перевозчики требуют 100-процентного повышения ставок по истечении срока их существующих контрактов.

Электростанция Чарльза Р. Лоумена

PowerSouth (наш поставщик электроэнергии), расположенная недалеко от Лероя, штат Алабама, принимает уголь размером с мяч для гольфа на баржах на реке Томбигби и по железной дороге. По мере того, как уголь выгружается на конвейер, уголь перемещается в большую складскую штабель, достаточно большую, чтобы обеспечить двухмесячный спрос.

Завод Lowman может хранить до 250 000 тонн угля. Учитывая высокий спрос, установка может сжигать до 5000 тонн в день, когда потребители потребляют много электроэнергии. Следующим шагом в этом процессе является преобразование угля в электричество.

Преобразование угля в электроэнергию

Производство электроэнергии на угле — это процесс производства электроэнергии из энергии (углерода), хранящейся в угле. Процесс преобразования угля в электричество состоит из нескольких этапов:

1.Машина, называемая пульверизатором (показанная ниже), измельчает уголь в мелкий порошок.

2. Угольный порошок смешивается с горячим воздухом, что помогает ему гореть более эффективно. Вентиляторы первичного воздуха продувают смесь по угольным трубам в топку.

3. Горящий уголь нагревает воду в котле, образуя пар.

4. Пар из котла вращает лопасти турбины, преобразуя тепловую энергию горящего угля в механическую энергию, которая вращает турбину.

5.Вращающаяся турбина используется для питания генератора, машины, которая превращает механическую энергию в электрическую. Это происходит, когда магниты вращаются внутри медной катушки в генераторе.

6. Конденсатор охлаждает пар после его выхода из турбины. Когда пар конденсируется, он снова превращается в воду.

7. Вода закачивается обратно в бойлер, и цикл начинается снова.

Произведенная электроэнергия затем начинает свой путь к вашему дому через систему передачи, как описано выше.Хотя основной процесс преобразования угля в электричество не изменился за 60 лет, достижения в технологии удаления выбросов привели к созданию более чистого угля.

Технология «Чистый уголь»

Чистые угольные технологии делятся на четыре основные категории: промывка угля, контроль загрязнения существующих электростанций, эффективные технологии сжигания и экспериментальный улавливание и хранение углерода. Исследования и разработки за последние два десятилетия привели к созданию более 20 новых, более дешевых и экологически чистых угольных технологий.Фактически, PowerSouth инвестировала около 400 миллионов долларов в модернизацию оборудования на заводе Lowman для снижения выбросов диоксида серы, оксида азота и ртути. Три угольных энергоблока Лоумена могут производить 556 мегаватт (этого достаточно для питания 300 000 домов и предприятий) за счет сжигания примерно 1,5 миллиона тонн угля в год. Благодаря интеграции усовершенствованных скрубберов выбросы диоксида серы были сокращены примерно на 92,5 процента (всего 200 000 тонн), а выбросы оксида азота уменьшены примерно на 80 процентов (18 000 тонн), при этом достигнута сопутствующая выгода от снижения содержания ртути при использовании в сочетании со скрубберами. .

Хотя другие страны не контролируют свои выбросы от угля, более чистые угольные технологии помогают снизить выбросы загрязняющих веществ здесь, в США

Производство электроэнергии: природный газ Вернуться к началу

Когда вы думаете об электричестве, вы можете не думать о природном газе, но этот ресурс играет жизненно важную роль в производстве вашей энергии. Природный газ — это топливо, которое требует минимальной обработки, чтобы его можно было использовать в промышленных целях. Он имеет высокую теплотворную способность или содержание Btu и содержит мало примесей по сравнению с некоторыми другими ископаемыми видами топлива.В электроэнергетике исторически природный газ использовался для электростанций промежуточного и пикового режима, или для станций, которые подключались к работе в периоды пиковой нагрузки, например, холодным зимним утром или жарким летним днем, когда большая часть населения потребляет больше электроэнергии. . В последние годы природный газ все больше и больше используется для выработки электроэнергии при базовой нагрузке.

От разведки и открытия до производства электроэнергии, прежде чем природный газ можно будет преобразовать в электричество, необходимо пройти несколько этапов — от определения местоположения ресурса до его полного использования, вы поймете роль природного газа в обеспечении электроэнергией вашего дома.

Разведка

Природный газ находится под землей в месторождениях. Чтобы сделать обоснованные предположения о местонахождении этих месторождений, нужны геологи и геофизики, а также использование технологий. Этот процесс может занять от двух до 10 лет. Геологи обычно начинают с геологических изысканий на поверхности земли, ища характеристики, указывающие на залежи природного газа.

После определения вероятных областей геологи используют такое оборудование, как сейсмографы (аналогичные тем, которые используются для регистрации колебаний землетрясений), магнитометры (для регистрации магнитных свойств) и гравиметры (для измерения гравитационных полей), чтобы исследовать состав земли внизу и определять если окружающая среда благоприятна для залежей природного газа.Если эти тесты положительны, затем выкапываются разведочные скважины, что позволяет геологам воочию увидеть характеристики подземных вод и подтвердить наличие отложений.

Добыча

После подтверждения высокой вероятности залежей газа в этом районе бурильщики начинают трехнедельный 24-часовой процесс раскопок (в некоторых случаях на глубине более 20 000 футов ниже поверхности земли) этих участков — где все еще нет 100-процентной уверенности в том, что месторождения природного газа существуют.

Бурильщики используют два метода: ударное бурение, которое заключается в поднятии и опускании тяжелого металлического долота в землю с образованием ямы; или роторное бурение, при котором для копания используется острое вращающееся долото (очень похожее на ручную дрель). Роторный метод — это, по большей части, наиболее распространенная форма бурения на сегодняшний день. Если находится природный газ, строится скважина; если природный газ не обнаружен, участок или «сухая скважина» очищается, и процесс поиска природного газа начинается снова.Например, с 1995 по 2005 год 60 процентов скважин, пробуренных на природный газ, считались сухими.

При обнаружении отложений открывается канал на поверхность, и, поскольку природный газ легче воздуха, сжатый газ поднимается на поверхность практически без помех. В некоторых случаях электрический заряд посылается в колодец, разрушая скалу вокруг него. После того, как заряды установлены, жидкость для гидроразрыва под высоким давлением, состоящая на 99,51% из воды и песка, направляется в скважину, которая дополнительно разрушает породы, выделяя природный газ.Поскольку газ легче раствора, он поднимается к верху скважины для улавливания. После извлечения из скважины газ проходит по сети трубопроводов для обработки и обработки.

Обработка

Природный газ, используемый в домах, сильно отличается от необработанного природного газа, который поступает из земли. Газ направляется на перерабатывающие предприятия, где извлекаются избыточная вода, жидкости, сера, диоксид углерода и углеводороды, в результате чего получается чистый природный газ.

Прибытие на электростанцию ​​

Обработанный газ поступает на электростанцию ​​по магистральному газопроводу. Эта труба соединяется с газовым двором электростанции, где фильтры дополнительно удаляют примеси, а вся избыточная влага (например, вода или жидкие углеводороды) собирается и удаляется. Газовые станции также кондиционируют газ для оборудования, используемого в производстве электроэнергии, путем регулирования давления в соответствии с проектными требованиями турбины внутреннего сгорания (см. Параграф ниже). Природный газ должен оставаться в «газообразном состоянии», а не конденсироваться в капли жидкости.Если природный газ конденсируется в виде углеводородов в более концентрированной форме, это может вызвать повреждение внутреннего оборудования. Один из методов, используемых для поддержания требуемого газообразного состояния, — это газовые нагреватели, которые помогают поддерживать температуру природного газа выше точки росы.

Турбины внутреннего сгорания / Генератор

Достигнув необходимого давления и температуры, газ попадает в турбину внутреннего сгорания, которая очень похожа на реактивный двигатель. В сочетании со сжатым воздухом, генерируемым в передней части двигателя (также известной как камера сгорания), сжигание природного газа заставляет лопасти турбины вращаться.Турбина соединена с генератором через вал. Этот вал заставляет генератор вращаться и преобразует механическую энергию в электрическую, используя магниты и медную проволоку для создания электрического заряда. Затем эта мощность передается на повышающий трансформатор и распределительную станцию ​​электростанции перед подачей в систему передачи.

Система комбинированного цикла природного газа

После того, как турбина сжигает природный газ, можно производить больше энергии за счет использования системы комбинированного цикла.Эта система забирает тепло выхлопных газов турбины (от 900 до 1150 ° F) и отправляет его в парогенератор-утилизатор (HRSG).
HRSG забирает отработанные горячие газы и использует их для преобразования воды в пар. Затем этот пар направляется в паровую турбину, которая, как и турбина внутреннего сгорания, подключена к генератору для выработки электроэнергии. Пар направляется в конденсатор, который охлаждает пар, превращая его обратно в воду, где он повторно используется в HRSG, и процесс вода / пар повторяется.

Производство электроэнергии: гидроэнергетика Вернуться к началу

В раннем возрасте нас учили, что вода и электричество несовместимы. Как бы то ни было, знаете ли вы, что вода используется для выработки электроэнергии? Звучит странно, но одним из старейших источников, используемых для производства энергии, который существует уже сотни лет, является гидроэнергетика — вода используется для питания машин или производства электроэнергии.

Соединенные Штаты являются четвертым по величине производителем гидроэлектроэнергии в мире после Китая, Канады и Бразилии.Гидроэнергетика — крупнейший возобновляемый источник энергии для производства электроэнергии в Соединенных Штатах. В 2013 году на гидроэнергетику приходилось примерно шесть процентов от общего объема производства электроэнергии в США и 52 процента от всех возобновляемых источников энергии. Общая мощность гидроэлектроэнергии в США составляет около 100000 мегаватт (МВт), обеспечивая электроэнергией более 28 миллионов американских домов. Кроме того, в США гидроэнергия производится в среднем по 7 центов за киловатт-час (кВтч) по сравнению с другими средними показателями возобновляемой энергии, такими как ветер — 18 центов за кВтч, солнечная энергия — 13 центов за кВтч и биомасса — 10 центов за кВтч. .

Гидроэнергетика стала широко использоваться в начале 1880-х годов, когда была разработана технология передачи электроэнергии на большие расстояния.

• Плотина — Большинство гидроэлектростанций опираются на плотину, которая задерживает воду, создавая большой резервуар.
• Впускное отверстие — Затворы на плотине открываются, и сила тяжести тянет воду через напорный шток, трубопровод, который ведет к турбине. Вода создает давление, когда течет по этой трубе.
• Турбина — Вода ударяется и вращает большие лопасти турбины, которая прикреплена к генератору над ней посредством вала.Современные гидротурбины могут преобразовывать до 90 процентов доступной энергии в электричество.
• Генераторы — Когда лопасти турбины вращаются, то же самое происходит с рядом электромагнитов на вращающейся части генератора. Гигантские магниты вращаются мимо медных катушек, создавая электричество. После того, как генераторы вырабатывают электричество, оно передается на электрическую подстанцию, а затем передается в ваш дом.
• Отток — Отработанная вода сбрасывается из турбины и иногда проходит по трубопроводам (отводам) и снова попадает в реку вниз по течению.

Вода в резервуаре считается запасенной энергией. Уровень резервуара над турбиной называется «напором» и определяет величину давления и объема, доступного для выработки электроэнергии. Чем больше напор, тем больше доступной энергии для производства электроэнергии. Когда ворота открыты, вода, протекающая через затвор, становится кинетической энергией, потому что находится в движении. Вращающаяся турбина, в свою очередь, приводит в движение генератор.

Энергетика: атомная промышленность Вернуться к началу

Пока Америка ищет решения в области экологически чистой энергии, существует одна форма эффективного производства чистой энергии, которую наша страна не исследовала последние 57 лет — ядерная.По сравнению с другими странами, которые с большей готовностью используют ядерную энергию, в США в настоящее время имеется только 62 действующих в коммерческих целях атомных электростанций со 100 ядерными реакторами в 31 государстве. На каждой атомной электростанции обычно работает от 400 до 700 человек.

Несмотря на то, что ядерная энергия эффективна, требуется много шагов, чтобы превратить ее в пригодную для использования форму энергии для вашего дома. Ниже мы рассмотрим, что нужно для использования топлива, такого как уран, и его преобразования в энергию для вашего дома.

Горное дело

Производство атомной энергии начинается в шахтах, где горняки ищут урановую руду, которая служит топливом для производства ядерной энергии.Для получения этого химического элемента уранодобывающие компании используют несколько методов: открытая (открытый), подземная добыча и добыча методом подземного выщелачивания. Подземная добыча урана требует тех же основных шагов, что и для любого другого типа добычи, например угля.

Фрезерный

После того, как урановая руда удалена из грунта d, она должна быть обработана «измельчением», которое включает в себя последовательность этапов физической и химической обработки. Конечный продукт помола образует желтый кек (названный из-за его порошкообразной текстуры и желтоватого цвета).

Преобразование и обогащение

Бочки с желтым кеком должны пройти еще один процесс, чтобы превратиться в топливо, которое можно использовать на электростанциях. Природный уран состоит из двух типов: U-235 и U-238. Только U-235 может использоваться для производства энергии, но он составляет менее 1 процента природного урана. Таким образом, для использования урана в качестве топлива на атомной электростанции диапазон U-235 должен быть доведен до газообразного состояния или «обогащен».

Чтобы понять, как работает обогащение, представьте молекулы газа в виде частиц песка, взвешенных в воздухе. Все молекулы одна за другой проходят через тысячи фильтров или сит. Поскольку более легкие частицы U-235 движутся быстрее, чем более тяжелые частицы U-238, большее их количество проникает через каждое сито. По мере прохождения большего количества сит концентрация U-235 увеличивается. Процесс продолжается до тех пор, пока концентрация U-235 не будет повышена или обогащена до 3-5 процентов.

Производство топлива

Однако, прежде чем его можно будет превратить в ядерное топливо, обогащенный фторид урана в газообразном состоянии превращается в диоксид урана — твердое вещество.Затем его прессуют в керамические шарики размером с кончик мизинца человека. Топливные таблетки вставляются и складываются встык в тонкие термостойкие металлические трубки или топливные стержни, размер которых может варьироваться от 12 до 17 футов в высоту. Топливные стержни объединяются в пучки твэлов, и в среднем в каждую активную зону реактора загружается 157 пучков твэлов (каждый весом примерно 1450 фунтов). По мере того, как U-235 истощается, процесс деления или расщепления атомов замедляется, что требует замены топливных пучков каждые 18-24 месяца.

Производство электроэнергии

Когда пучки твэлов помещаются в реактор, происходит процесс расщепления атомов урана, когда они бомбардируются свободными нейтронами, также известный как деление, который создает энергию, которая выделяется в виде тепла. Однако управляющие стержни, изготовленные из химического элемента бора, помещаются в пучки твэлов, чтобы замедлить или полностью остановить деление атомов урана, давая электростанции возможность точно контролировать количество выделяемого тепла.

Тепло, выделяемое при делении, направляется в реактор с водой под давлением (PWR), где он нагревает воду до 500 ° F, но не дает ей закипеть, как в скороварке. Затем парогенераторы забирают речную воду и направляют ее в трубы, содержащие воду, нагретую PWR, для преобразования речной воды в пар. Затем пар направляется в турбины, чтобы начать процесс производства электроэнергии. Затем пар выпускается через градирни.

Выбытие

В год типичная атомная электростанция производит 20 метрических тонн отработанного ядерного топлива.Атомная промышленность производит в общей сложности около 2000 метрических тонн отработанного топлива в год. За последние четыре десятилетия вся отрасль произвела около 60 000 метрических тонн отработанного ядерного топлива. Если бы использованные тепловыделяющие сборки были сложены встык и бок о бок, это покрыло бы футбольное поле глубиной около семи ярдов. Большинство атомных станций США хранят отходы либо в сухих хранилищах, либо в бассейнах для отработанного топлива. Поскольку вода является естественным радиационным барьером, отработанное топливо загружают в герметичные стальные или железобетонные контейнеры, известные как контейнеры, а затем осторожно доставляют в облицованный сталью бетонный бассейн с водой для хранения.

Сухое хранение на месте осуществляется аналогичным образом: отработанное топливо помещается в бетонные и стальные контейнеры, которые устанавливаются на специальной площадке. Каждая бочка может весить 300 000 фунтов и достаточно прочна, чтобы выдержать удар быстро движущегося грузовика или даже поезда без каких-либо повреждений.

Другие страны, такие как Япония, Россия и страны Европы, перерабатывают отработавшее ядерное топливо путем отделения урана и плутония от отходов топливных стержней, а затем повторно обогащают восстановленный уран для повторного использования в качестве топлива.

Безопасность прежде всего

АЭС США хорошо спроектированы, обслуживаются обученным персоналом, защищены от нападения и подготовлены в случае возникновения чрезвычайной ситуации. В дополнение к резервным системам, которые контролируют и регулируют то, что происходит внутри реактора, атомные электростанции США также используют ряд физических барьеров для предотвращения утечки радиоактивного материала. Все, от топливных таблеток до топливных стержней, заключено в материалы, ограничивающие радиационное воздействие. Все эти предметы содержатся в массивной железобетонной конструкции, называемой защитной оболочкой, со стенами толщиной четыре фута.Отсутствие защитной конструкции — вот что привело к выходу из строя Чернобыльской АЭС в России, чего не может произойти в Соединенных Штатах, поскольку все станции должны иметь защитные конструкции и другие средства безопасности.

Для выработки электроэнергии, произведенной с помощью ядерной энергии, требуется много шагов. Однако ядерная энергетика позволяет нам иметь чистый альтернативный источник энергии. Если принять во внимание процесс планирования, который включает в себя метеорологические, сейсмические исследования и исследования населения, то на строительство атомной станции, от планирования до эксплуатации, может уйти до 10-15 лет.Но при этом эффективный источник энергии может доставить электроэнергию в ваш дом.

Электроэнергетика: возобновляемые источники энергии Наверх

Благодаря современным технологиям каждый день используются новые источники энергии. Возобновляемая энергия также называется «чистой» или «зеленой» энергией, потому что она практически не имеет выбросов и может быть восполнена за короткий период времени. Чаще всего используются четыре возобновляемых источника: ветер, солнечная фотоэлектрическая энергия, геотермальная энергия и биомасса. Гидроэнергетика также является возобновляемым ресурсом, о чем говорилось выше.

Развитие возобновляемых источников энергии для коммерческого использования в зоне обслуживания CAEC, в том числе ветровой, солнечной, геотермальной энергии и биомассы, считается экономически нецелесообразным по сравнению с более традиционными вариантами. Тем не менее, давайте посмотрим на процесс генерации этих природных топливных ресурсов.

Ветер

Ветряные машины (также называемые ветряными турбинами) используют лопасти для сбора кинетической энергии ветра. Когда дует ветер, он обтекает лопасти, создавая подъемную силу, как на крыльях самолета, заставляя их вращаться.Лопасти соединены с приводным валом, который вращает электрогенератор.

Стоимость коммерческих ветряных турбин варьируется от 1 до 2 миллионов долларов за мегаватт (МВт) установленной мощности. На разработку проектов может уйти более семи лет, из которых 2,5 года находятся на стадии планирования. Одна турбина мощностью 1 МВт, работающая с производительностью 45 процентов, будет вырабатывать около 3,9 миллиона киловатт (кВт) электроэнергии в год, удовлетворяя потребности примерно 500 домашних хозяйств в год. Однако средний оборот ветряной турбины составляет примерно 25 процентов.В США в ветроэнергетике занято около 85 000 человек.

Основная проблема использования ветра в качестве источника энергии заключается в том, что ветер непостоянен и не всегда дует, когда требуется электричество. Энергия ветра не может быть сохранена, и не все ветры можно использовать для удовлетворения потребностей в электроэнергии по времени. Жизнеспособность ветряного проекта в нашем районе еще больше затрудняется из-за более высоких затрат на строительство морских установок и риска разрушения ветровой электростанции из-за ураганных ветров, которые иногда встречаются на наших южных побережьях.

Многие потенциальные ветряные электростанции, на которых ветровая энергия может производиться в больших масштабах, должны располагаться в местах, удаленных от населенных пунктов, где необходима энергия. Это ставит ветроэнергетику в невыгодное положение с точки зрения затрат на новые подстанции и линии электропередачи.

Солнечная

Солнечная энергия преобразуется в электричество с помощью фотоэлектрических (PV) устройств или «солнечных батарей». Солнечная энергия (тепло) кипятит воду; пар приводит в движение турбину; турбина вращает обычный генератор, который затем вырабатывает электроэнергию.Строительство солнечной электростанции мощностью 10 гигаватт (ГВт) обойдется примерно в 100 миллиардов долларов, а для электростанции мощностью 500 мегаватт (МВт), которая может обеспечить электроэнергией 100000 домашних хозяйств, потребуется 4000 акров, тогда как для установки на природном газе мощностью 500 МВт потребуется 40 акров и угольная фабрика 300 соток. В нашем районе солнечная энергия будет обеспечивать около 15 процентов необходимой энергии за 24 часа, а в оставшееся время потребуется еще один источник топлива.

Геотермальная

Электростанции производят геотермальную энергию, используя сухой пар земли или горячую воду, получаемую при рытье колодцев.Либо сухой пар, либо горячая вода выводится на поверхность по трубам и перерабатывается в электроэнергию на электростанции. Поскольку геотермальные электростанции используют меньшие участки земли, стоимость земли обычно ниже, чем у других электростанций.

Geothermal — это ресурс базовой нагрузки, доступный 24 часа в сутки, каждый день в году. Он не зависит от погодных условий и не требует затрат на топливо. Однако бурение геотермальных резервуаров и их поиск может быть дорогостоящей задачей. Первоначальная стоимость месторождения и электростанции составляет около 2500 долларов за установленный кВт в США.S., и даже от 3000 до 5000 долларов за небольшую электростанцию ​​мощностью менее 1 МВт. Бурение каждой наблюдательной скважины может сильно различаться в зависимости от геологических и других условий. Геотермальная энергия очень специфична для конкретной местности, и наряду с теплом от земли в процессе могут рассеиваться токсичные химические вещества.

Соединенные Штаты вырабатывают в среднем 15 миллиардов киловатт-часов (кВт-ч) геотермальной энергии в год, а электростанции сосредоточены в основном в западной части страны.

Биомасса

Энергия биомассы включает свалочный метан, древесные отходы, побочные продукты сельского хозяйства и этанол. Сегодня большая часть электроэнергии из биомассы вырабатывается с использованием парового цикла. В этом процессе биомасса сжигается в котле для получения пара. Затем пар вращает турбину, которая соединена с генератором, вырабатывающим электричество.

Из этих ресурсов метановый газ со свалок имеет самый высокий потенциал для производства электроэнергии из возобновляемых источников на юго-востоке страны.Для высвобождения метана из разлагающихся отходов собирают газ с помощью ряда скважин, стратегически расположенных по всей территории полигона. Скважины соединены серией труб, ведущих к трубам большего размера, по которым газ доставляется на завод, вырабатывающий электричество из возобновляемых видов топлива. Вся система трубопроводов находится под вакуумом, создаваемым воздуходувками на объекте, в результате чего свалочный газ выходит из скважин. Как только нагнетатели подают газ на завод, двигатели внутреннего сгорания используют газ в качестве топлива и вращают генераторы для производства электроэнергии.

Преобразование свалочного газа (LFG) в электричество снижает выбросы метана, парникового газа в 23 раза более сильного, чем углекислый газ. По состоянию на июль этого года в США действовало около 636 энергетических проектов по производству свалочного газа (80 из которых связаны с электрическими кооперативами), в результате чего в 2013 году было произведено почти 16 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. В Алабаме есть пять действующих проектов: Болдуин, Джексон, Монтгомери, Морган и Сент-Клер.

CAEC в настоящее время предлагает своим членам возможность использовать эту возобновляемую альтернативу с программой Green Power Choice, партнерством между PowerSouth (наш кооператив по производству и передаче электроэнергии) и Waste Management.В рамках этого проекта электричество вырабатывается из метана, производимого на региональной полигоне Спрингхилл в Кэмпбеллтоне, штат Флорида. Покупка двух блоков зеленой энергии в месяц в течение года равносильна переработке 480 фунтов алюминия (15 322 банки) или переработке 1766 фунтов алюминия. газета. Блоки состоят из 100 киловатт-часов (кВтч) электроэнергии и могут быть включены в счет за электроэнергию по цене 2 доллара за блок.

Новое энергетическое будущее будет опираться на несколько источников энергии. И хотя возобновляемые источники энергии будут играть ключевую роль в нашем энергетическом будущем, они не могут удовлетворить растущий спрос на электроэнергию в одиночку.Безопасное и надежное энергетическое будущее должно включать сочетание передовых экологически чистых источников угля, ядерной энергии, природного газа и возобновляемых источников энергии.

Самые горячие удобства от разработчиков? Электростанция из батарей.

Soleil Lofts, жилой комплекс в пригороде Солт-Лейк-Сити, предлагает множество удобств — бассейны, три спа, баскетбольную площадку, электроприборы, парк для собак — для привлечения потенциальных жителей.

Но отличительной чертой сделки для Майка Канненберга, торгового представителя местной технической фирмы, было изящное бесшумное устройство: аккумуляторная батарея.

Дом г-на Канненберга, как и каждая квартира в 600-квартирном комплексе стоимостью 156 миллионов долларов, включает новую батарею ecoLinx производства немецкой компании Sonnen. Эти элементы, которые заряжаются от солнечных панелей на крыше, размером примерно с водонагреватель, вместе образуют так называемую виртуальную электростанцию. Система не только обеспечивает здание резервной мощностью 12,6 мегаватт, но и более эффективно использует возобновляемую энергию, вырабатываемую на месте.

«Если я смогу внести небольшой вклад в улучшение мира и сделать Юту более чистым местом, я буду счастлив», — сказал г-н.Канненберг, 38, сказал.

Достижения в области аккумуляторов и солнечной технологии в сочетании с желанием коммунальных служб расширять использование возобновляемых источников энергии означают, что виртуальные электростанции быстро становятся ценными инструментами для коммерческой и жилой недвижимости. Потребность в более отказоустойчивых энергосистемах, недавно отмеченная отказом электросети Техаса и веерными отключениями электроэнергии, введенными в Калифорнии для снижения рисков лесных пожаров, также сделала такую ​​технологию более желательной.

Батареи имеют коммерческое применение во всех типах зданий, в том числе во многих университетах и ​​корпоративных кампусах, сказал CR Herro, вице-президент по инновациям национального жилищно-строительного предприятия Meritage Homes.

«В 80-е годы люди устанавливали солнечную батарею, потому что заботились о том, чтобы поступать правильно», — сказал он. «Сейчас солнечные и аккумуляторные системы, подобные той, что есть в Soleil, похожи на установку A.T.M. на вашей кухне, которая выплевывает 20 долларов каждый месяц ».

По мере того, как все больше водителей переключаются на электромобили, владельцы собственности могут все больше видеть ценность в производстве и хранении энергии, особенно на объектах, где десятки автомобилей могут нуждаться в одновременной зарядке.

Многие компании, особенно в энергетической отрасли, видят потенциал в виртуальных электростанциях.OhmConnect, калифорнийский стартап, планирует построить крупную систему с финансированием в размере 100 миллионов долларов от Sidewalk Infrastructure Partners (в котором Alphabet, материнская компания Google, в качестве основного партнера), и Swell Energy в Лос-Анджелесе собрали 450 миллионов долларов для домашних виртуальных сетей. электростанции в помощь сети.

В Юте компания Soleil Lofts подписала первую в своем роде сделку с Rocky Mountain Power, которая может использовать батареи в качестве источника энергии. По словам компании Wasatch Group, девелопера из штата Юта, которая построила и управляет квартирами, такая договоренность помогает коммунальному предприятию экономить затраты на генерацию, а застройщику — деньги.

Руководители Wasatch рассматривают виртуальную электростанцию ​​как доказательство того, что батареи — это разумное вложение для владельцев зданий.

«V.P.P. обеспечивает поток доходов и делает эту недвижимость более привлекательной для сдачи в аренду », — сказал Райан Петерсон, президент Wasatch Guaranty Capital, подразделения компании по недвижимости и инвестициям. «Одна из причин, по которой мы рассматриваем возобновляемые источники энергии и солнечную энергию, заключается в том, что они сокращают операционные расходы и увеличивают денежный поток, что очень важно для владельцев недвижимости».

Проект Soleil находится на пересечении нескольких тенденций: переход к более чистой возобновляемой энергии; быстро падающая стоимость батарей и накопителей энергии, которая упала почти на 80 процентов за последнее десятилетие, по данным Boston Consulting Group; и стремление разработчиков уменьшить свое воздействие на окружающую среду.

Ежедневный бизнес-брифинг

Обновлено

16 июля 2021 г., 16:40 ET

Аккумуляторная батарея в США значительно выросла в прошлом году, добавив 476 мегаватт в третьем квартале, что на 240 процентов больше, чем в предыдущем квартале, согласно данным U.S. Energy Storage Monitor.

Но это далеко не то, что необходимо для поддержки полностью возобновляемой энергосистемы. В отчете Калифорнийского университета в Беркли, посвященном переходу на возобновляемые источники энергии, говорится, что Соединенным Штатам потребуется 150 гигаватт накопителей, чтобы к 2035 году обеспечить 90-процентную чистую энергосистему.

«Мы находимся на поворотном этапе», — сказал Марк Дайсон, эксперт по чистой энергии в RMI, организации из Колорадо, занимающейся вопросами устойчивого развития. «Поскольку цены так сильно снизились, особенно на батареи, я ожидаю, что все больше новых домов будут использовать эти технологии. Виртуальные электростанции — это самое дешевое и самое ценное, что нужно построить для энергосистемы США »

Потребление электроэнергии в зданиях растет и ослабевает в течение дня. Возобновляемые источники энергии и аккумуляторы могут сгладить этот цикл, сохраняя энергию при низком потреблении и затем задействуя ее в периоды высокого спроса, снижая затраты на электроэнергию.

«Огромную ценность имеют здания, которые являются энергоэффективными, производят возобновляемую энергию и сохраняют энергию для разряда в нужное время», — сказал г-н Херро.

Meritage имеет семь демонстрационных проектов по всей стране, в том числе в Аризоне, Калифорнии, Северной Каролине и Техасе, стремясь понять, как здания могут лучше оптимизировать энергосистему и снизить затраты на электроэнергию. Г-н Херро сказал, что, по его мнению, больше коммунальных предприятий скоро перейдут на такие тарифы с «переносом нагрузки».

Для Wasatch Soleil Lofts предлагает как финансовые, так и маркетинговые преимущества. Потенциальные арендаторы, заинтересованные в экологичности комплекса, с большей вероятностью будут сдавать в аренду, и вся структура со временем будет иметь более низкие затраты на электроэнергию. По словам г-на Петерсона, аккумуляторная система хранения компенсировала затраты на электроэнергию из общих частей.

Компания Wasatch начала изучать возобновляемые источники энергии несколько лет назад как средство сокращения расходов по всему своему портфелю, который включает примерно 20 000 квартир на юго-западе, а также офисные помещения, отели и некоторые промышленные холдинги.Экономия от солнечных батарей не совсем увеличилась, поэтому четыре года назад компания начала изучать сочетание батарей и солнечной энергии. Рассматривая Soleil как тестовый проект, Wasatch начал сотрудничать с Rocky Mountain Power и Sonnen, решая технические задачи по установке виртуальной электростанции.

С момента частичного открытия Soleil прошлой осенью проект по хранению аккумуляторов оправдал все ожидания, сказал г-н Петерсон. Аккумуляторная система стоимостью 34 миллиона долларов и примерно 3 доллара.3 миллиона грантов от Rocky Mountain Power продает энергию обратно коммунальному предприятию, чтобы покрыть периоды пикового энергопотребления. По словам Петерсона, жители экономят от 30% до 40% на счетах за электроэнергию.

Такие проекты, как Soleil, предлагают источник возобновляемой энергии в реальном времени, сказал Уильям Комо, вице-президент по обслуживанию клиентов и инновациям компании PacifiCorp, владеющей Rocky Mountain Power. Для достижения цели в области возобновляемых источников энергии — 60 процентов от общего объема электроэнергии, вырабатываемой к 2030 году, — Rocky Mountain Power необходимо вложить значительные средства в хранилища, а также в небольшие распределительные площадки, такие как Soleil.По его словам, падение цен на аккумуляторы создаст больше возможностей для расширения.

Другие разработчики сотрудничали с коммунальными предприятиями в проектах по хранению аккумуляторов. Родственные компании установили батарею на 4,8 мегаватта в Gateway Center в Бруклине, превратив то, что могло быть непригодным для использования, в хранилище, управляемое Enel X, энергетической компанией.

Ни одна из компаний не будет обсуждать условия аренды, но Люк Фальк, вице-президент по связям с общественностью, сказал, что такая система хранения аккумуляторов может помочь таким компаниям, как Related, зарабатывать деньги и достигать целей устойчивого развития.

Новаторские усилия Soleil показали, что такие проекты могут работать, но их нелегко повторить. По словам г-на Комо, это техническая проблема, и для успеха часто требуются владельцы, такие как Wasatch, которые обладают опытом и ролью разработчика. По его прогнозам, поскольку другие коммунальные предприятия стремятся увеличить производство возобновляемых источников энергии, будут созданы новые партнерские отношения.

«Новым клиентам не нужно выполнять всю работу, которую вложил Wasatch», — сказал г-н Комо.

Wasatch планирует расширить модель Soleil.Серия из шести пилотных программ будет развернута на существующих объектах в Калифорнии, чтобы увидеть, смогут ли старые здания достичь такой же экономии энергии и затрат. Г-н Петерсон в конечном итоге хочет предложить решение «под ключ», оснастив недвижимость других арендодателей виртуальными электростанциями.

«Мы верим, что это возможно, и как только это будет доказано, это откроет гораздо больший путь для этой модели», — сказал он.

Распределенное производство электроэнергии и его влияние на окружающую среду

Просмотреть интерактивную версию этой схемы >>

О распределенном поколении

Распределенная генерация относится к различным технологиям, которые генерируют электричество там, где она будет использоваться или поблизости от нее, например, солнечные панели и комбинированное производство тепла и электроэнергии.Распределенная генерация может обслуживать одну структуру, такую ​​как дом или бизнес, или она может быть частью микросети (меньшая сеть, которая также связана с более крупной системой доставки электроэнергии), например, на крупном промышленном объекте, военной базе. , или большой кампус колледжа. При подключении к низковольтным линиям распределения электроэнергии распределенная генерация может помочь обеспечить доставку чистой и надежной энергии дополнительным потребителям и снизить потери электроэнергии на линиях передачи и распределения.

В жилом секторе распространенные системы распределенной генерации включают:

• Солнечные фотоэлектрические панели
• Малые ветряные турбины
• Топливные элементы, работающие на природном газе
• Аварийные резервные генераторы, обычно работающие на бензине или дизельном топливе

В коммерческом и промышленном секторах распределенная генерация может включать такие ресурсы, как:

• Комбинированные теплоэнергетические системы
• Солнечные фотоэлектрические панели
• Ветер
• Гидроэнергетика
• Сжигание или совместное сжигание биомассы
• Сжигание твердых бытовых отходов
• Топливные элементы, работающие на природном газе или биомассе
• Поршневые двигатели внутреннего сгорания, включая резервные генераторы, которые могут работать на масле

Распределенная генерация в США

Использование блоков распределенной генерации в США увеличилось по ряду причин, в том числе:

• Возобновляемые технологии, такие как солнечные панели, стали экономически эффективными для многих домовладельцев и предприятий.
• Несколько штатов и местные органы власти продвигают политику, поощряющую более широкое внедрение возобновляемых технологий из-за их преимуществ, включая энергетическую безопасность, отказоустойчивость и сокращение выбросов.
• Системы распределенной генерации, в частности, комбинированные генераторы тепла и электроэнергии и аварийные генераторы, используются для обеспечения электроэнергией во время перебоев в подаче электроэнергии, в том числе тех, которые возникают после сильных штормов и в дни с высокой потребностью в энергии.
• Сетевые операторы могут полагаться на некоторые предприятия при эксплуатации своих локальных аварийных генераторов для обеспечения надежного электроснабжения всех потребителей в часы пиковых нагрузок.

Системы распределенной генерации подчиняются иному сочетанию местных, государственных и федеральных политик, правил и рынков по сравнению с централизованной генерацией. Поскольку политика и стимулы сильно различаются от одного места к другому, финансовая привлекательность проекта распределенной генерации также варьируется.

По мере того, как электроэнергетические компании интегрируют информационные и коммуникационные технологии для модернизации систем доставки электроэнергии, могут появиться возможности для надежного и экономичного увеличения использования распределенной генерации.

Воздействие распределенной генерации на окружающую среду

Распределенная генерация может принести пользу окружающей среде, если ее использование снижает количество электроэнергии, которая должна быть произведена на централизованных электростанциях, что, в свою очередь, может снизить воздействие на окружающую среду централизованной генерации. В частности:

• Существующие рентабельные технологии распределенной генерации могут использоваться для выработки электроэнергии в домах и на предприятиях с использованием возобновляемых источников энергии, таких как солнце и ветер.
• Распределенная генерация может использовать энергию, которая в противном случае могла бы быть потрачена впустую, например, через систему комбинированного производства тепла и электроэнергии.
• Используя местные источники энергии, распределенная генерация снижает или устраняет «потери в линии» (потери энергии), которые происходят во время передачи и распределения в системе поставки электроэнергии.

Однако распределенная генерация также может привести к негативному воздействию на окружающую среду:

• Системы распределенной генерации требуют «следа» (они занимают место), и поскольку они расположены ближе к конечному пользователю, некоторые системы распределенной генерации могут быть неприятны для глаз или вызывать проблемы с землепользованием.
• Технологии распределенной генерации, включающие сжигание, в частности сжигание ископаемого топлива, могут вызывать многие из тех же видов воздействия, что и более крупные электростанции, работающие на ископаемом топливе, например, загрязнение воздуха. Эти воздействия могут быть меньше по масштабу, чем воздействия от большой электростанции, но также могут быть ближе к населенным пунктам.
• Для некоторых технологий распределенной генерации, таких как сжигание отходов, сжигание биомассы и комбинированное производство тепла и электроэнергии, может потребоваться вода для производства пара или охлаждения.
• Системы распределенной генерации, использующие сжигание, могут быть менее эффективными, чем централизованные электростанции из-за эффективности масштаба.

Технологии распределенной энергии могут вызвать некоторые негативные экологические проблемы в конце своего срока полезного использования при замене или удалении.

---

Об электроэнергетической системе США и ее влиянии на окружающую среду

Электроэнергетическая система США

Современная электроэнергетическая система США представляет собой сложную сеть, состоящую из электростанций, линий передачи и распределения, а также конечных потребителей электроэнергии.Сегодня большинство американцев получают электроэнергию от централизованных электростанций, которые используют широкий спектр энергоресурсов для производства электроэнергии, например уголь, природный газ, ядерную энергию или возобновляемые ресурсы, такие как вода, ветер или солнечная энергия. Эту сложную систему генерации, доставки и конечных пользователей часто называют электросетью .

Используйте схему ниже, чтобы узнать больше об электросети. Щелкните каждый компонент, чтобы получить обзор со ссылками на более подробную информацию.

Посмотреть текстовую версию этой схемы ►

Источник: Управление энергетической информации США, Обозреватель данных по электроэнергии. Доступ к этим данным был осуществлен в декабре 2017 года.

Как и где вырабатывается электроэнергия

Электроэнергия в Соединенных Штатах вырабатывается с использованием различных ресурсов. Три наиболее распространенных — это природный газ, уголь и атомная энергия. Одними из наиболее быстрорастущих источников являются возобновляемые ресурсы, такие как ветер и солнце.Большая часть электроэнергии в США вырабатывается на централизованных электростанциях. Гораздо меньшее, но растущее количество электроэнергии производится за счет распределенной генерации — различных технологий, которые генерируют электроэнергию там, где она будет использоваться или поблизости от нее, например, солнечные панели на месте и комбинированное производство тепла и электроэнергии. Подробнее о централизованной и распределенной генерации.

Подача и использование электроэнергии

Когда электричество вырабатывается на централизованной электростанции, оно проходит через серию взаимосвязанных высоковольтных линий электропередачи.Подстанции «понижают» мощность высокого напряжения до более низкого напряжения, отправляя электроэнергию более низкого напряжения потребителям через сеть распределительных линий. Подробнее о доставке электроэнергии.

На бытовых, коммерческих и промышленных потребителей приходится примерно треть потребляемой в стране электроэнергии. На транспортный сектор приходится небольшая часть потребления электроэнергии. Узнайте больше о конечных потребителях электроэнергии.

Источник: У.S. Управление энергетической информации, Обозреватель данных по электроэнергии. Доступ к этим данным был получен в декабре 2017 года.

Как сеть соответствует выработке и спросу

Количество электроэнергии, используемой в домах и на предприятиях, зависит от дня, времени и погоды. По большей части электричество должно вырабатываться в то время, когда оно используется. Электроэнергетические компании и операторы сетей должны работать вместе, чтобы производить необходимое количество электроэнергии для удовлетворения спроса. Когда спрос увеличивается, операторы могут отреагировать увеличением производства на уже работающих электростанциях, выработкой электроэнергии на электростанциях, которые уже работают на низком уровне или в режиме ожидания, импортом электроэнергии из удаленных источников или вызовом конечных пользователей, которые согласились потребляют меньше электроэнергии из сети.

Воздействие системы электроснабжения на окружающую среду

Почти все части электроэнергетической системы могут повлиять на окружающую среду, и размер этих воздействий будет зависеть от того, как и где электроэнергия вырабатывается и доставляется. В общем, воздействие на окружающую среду может включать:

• Выбросы парниковых газов и других загрязнителей воздуха, особенно при сжигании топлива.
• Использование водных ресурсов для производства пара, охлаждения и других функций.
• Сбросы загрязняющих веществ в водные объекты, включая тепловое загрязнение (вода, температура которой превышает исходную температуру водоема).
• Образование твердых отходов, которые могут включать опасные отходы.
• Использование земель для производства топлива, выработки электроэнергии, а также линий передачи и распределения.
• Воздействие на растения, животных и экосистемы в результате воздействия на воздух, воду, отходы и землю, указанные выше.

Некоторые из этих воздействий на окружающую среду могут также потенциально повлиять на здоровье человека, особенно если они приводят к тому, что люди подвергаются воздействию загрязнителей в воздухе, воде или почве.

Воздействие используемой вами электроэнергии на окружающую среду будет зависеть от источников выработки («структуры электроэнергии»), имеющихся в вашем районе. Чтобы узнать о выбросах, связанных с потребляемой электроэнергией, посетите Power Profiler EPA.

Вы можете уменьшить воздействие на окружающую среду от использования электроэнергии, покупая экологически чистую энергию и повышая энергоэффективность. Узнайте больше о том, как уменьшить свое влияние.

В более широком смысле, несколько решений могут помочь снизить негативное воздействие на окружающую среду, связанное с производством электроэнергии, в том числе:

• Энергоэффективность. Конечные пользователи могут удовлетворить некоторые свои потребности, приняв энергоэффективные технологии и методы. В этом отношении энергоэффективность — это ресурс, который снижает потребность в выработке электроэнергии. Узнайте больше об энергоэффективности.
• Чистая централизованная генерация. Новые и существующие электростанции могут снизить воздействие на окружающую среду за счет повышения эффективности производства, установки средств контроля за загрязнением и использования более чистых источников энергии. Узнайте больше о централизованной генерации.
• Чистая распределенная генерация. Некоторая распределенная генерация, такая как распределенная возобновляемая энергия, может помочь обеспечить доставку чистой и надежной энергии потребителям и снизить потери электроэнергии на линиях передачи и распределения. Узнать больше о распределенной генерации.
• Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). Также известная как когенерация, ТЭЦ вырабатывает электроэнергию и тепло одновременно из одного источника топлива. Используя тепло, которое в противном случае было бы потрачено впустую, ТЭЦ является одновременно распределенной генерацией и формой энергоэффективности.Узнать больше о ТЭЦ.

Хотите иметь личную электростанцию? Возможно, скоро это станет возможным.

Прошло три месяца с тех пор, как мы выпустили книгу «Экономика дефекта сети», в которой изучается, когда автономные системы на солнечных батареях и батареях могут достичь экономического паритета с розничным электроснабжением. Эти системы могут стать конкурентоспособными с розничными электрическими услугами в течение следующего десятилетия для многих коммерческих клиентов и для многих потребителей в жилищном секторе в течение следующего десятилетия.С момента публикации наших результатов отрасль гудела от последующих комментариев, касающихся последствий для коммунальных предприятий, потребителей и сторонних поставщиков услуг.

Конечно, благоприятная экономика не означает усыновление. То, что клиенты могут уйти, не означает, что они это сделают. Для отдельных клиентов, действительно рассматривающих эти инвестиции, в игру вступают многие другие факторы, такие как риск производительности, фактор хлопот / удобства и просто простая, легкая инерция продолжения получения своей мощности, как у них всегда.

Тем не менее, не так уж и сложно представить день, когда большие сегменты клиентов решат полностью или даже полностью отключиться от сети с чистыми, тихими, распределенными системами на солнечных батареях. Фактически, владение собственной электростанцией могло бы стать таким же удобным и практичным — если не таким повсеместным — как бытовые приборы и электроника, которые уже стали настолько обычными, что мы принимаем их как должное в нашей повседневной жизни — холодильником, сушилкой для одежды или компьютер?

Развитие бытовой техники

Если мы посмотрим на происхождение нашей современной бытовой техники и личной электроники, то первоначальные предшественники тех, которые у нас есть сегодня, часто были дорогими, неуклюжими и небезопасными.Тем не менее инженеры таких компаний, как General Electric, Maytag и Whirlpool увидели возможность и увидели видение, которое принесло нам лампочки, холодильники, стиральные машины, сушилки, тостеры, радиоприемники, электрические плиты и пылесосы.

Десятилетия спустя подобное видение и инновации принесли нам компьютеры. Первоначальные компьютерные процессоры были большими, громкими и дорогими. Компьютеры 1960-х и 1970-х годов были практичны только для использования государственными учреждениями, крупными корпорациями и университетами, размещенными на складах и в специально оборудованных офисных помещениях.В то время никто и не рассматривал возможность владения компьютером для личного пользования, но видение Фреда Мура, Стива Возняка и многих других инженеров таких компаний, как IBM и Xerox, принесло нам возможности персональных компьютеров, которыми сегодня пользуются миллиарды людей.

Персональные электростанции будущего

Когда многие люди думают об электростанциях, они представляют себе большие промышленные объекты с тяжелым оборудованием — горячим, шумным и грязным. Хотя это точное описание многих существующих электростанций, включая те, которые я когда-то эксплуатировал, персональные электростанции будущего будут сильно отличаться.

Тихая, чистая и герметичная, ваша домашняя энергетическая система на солнечных батареях будет почти неотличима от холодильника, морозильного ларя или печи в вашем подвале — по сути бесшумной «коробки», которая что-то делает для вас и вашего дома. за исключением того, что он будет подключен к солнечным панелям на вашей крыше. Фактически, по мере того, как девелоперы и энергосервисные компании будут лучше знакомы с этими системами, они, скорее всего, будут интегрированы с другими системами в вашем доме, используя отработанное тепло, производимое вашей батареей, для обогрева вашего дома и предоставления других услуг.

Тем не менее, многие будут утверждать, что персональные электростанции не будут предлагать ту же революционную ценность, которую принесли нам персональные компьютеры или другие устройства; что экономия затрат, надежность и экологические преимущества персональной электростанции с нулевым выбросом углерода просто не будут столь привлекательными для многих домовладельцев.

Сэнди, Ирен и Катрина предполагают иное. Если вы не думаете, что многие люди ценят надежность, просто посмотрите на последние финансовые результаты компании Generac, ведущего американского производителя резервных генераторов для бытового использования.Чистый объем продаж жилой недвижимости компании увеличился на 31,7 процента в 2011 году, 43,7 процента в 2012 году и 19,6 процента в 2013 году.

ГОТОВЫ ЛИ ПОТРЕБИТЕЛИ К ПЕРСОНАЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМ?

Некоторые могут возразить, что персональные электростанции будут казаться большинству американцев слишком сложными и технически изощренными. Давным-давно многие говорили то же самое о компьютерах. Компьютеры — это очень сложные машины, и большинство из нас не имеет ни малейшего понятия, как собрать компьютер или написать код, да и не хотим этого.Тем не менее, производители ПК, такие как Apple, Dell и HP, создают компьютеры, соответствующие нашим потребностям, а разработчики программного обеспечения, такие как Microsoft, предоставили нам интерфейсы, которые позволяют нам полностью использовать вычислительную мощность этих машин. Кроме того, такие магазины, как BestBuy и Costco, упрощают покупку этих устройств, они предоставят нам гарантию и при необходимости сервисную поддержку. Другими словами, технологическая сложность, действующая за кулисами и под оболочкой продукта, не мешает потребителям воспользоваться невероятной ценностью и услугами, которые предоставляют такие устройства.Другие будут утверждать, что эти технологии слишком дороги, чтобы стать мейнстримом. Хотя эти технологии сегодня неэкономичны для большинства потребителей в США (Гавайи являются единственным заметным исключением), цены на эти системы снижаются, и если мы рассмотрим кондиционирование воздуха как еще один исторический пример того, что впереди, эти системы может оказаться в удивительно большом количестве домов, прежде чем мы узнаем об этом. До того, как в 1947 году стало возможным массовое производство оконных кондиционеров, кондиционеры можно было увидеть только в роскошных отелях и кинотеатрах.В начале 1950-х годов очень немногие дома имели кондиционеры. К концу того же десятилетия в большинстве американских домов был хотя бы один кондиционер. К концу 1960-х годов большинство новых домов было построено с системой центрального кондиционирования. То, что начиналось как дорогое, громкое и назойливое устройство, которое вы прикрепляли к своему окну, стало доступным, бесшумным и интегрированным почти в каждый дом.

То есть, персональные электростанции могут быть готовы к прайм-тайму потребителей, как и волна других примеров, когда потребители переключались с централизованных и / или внешних услуг на обеспечение их самими бытовыми приборами.

• Переход от службы доставки блоков льда к холодильным и морозильным камерам
• Появление шикарных домашних кинотеатров, в то время как в больших кинотеатрах продажи билетов неуклонно или даже медленно падают.
• Переход от поставки дров или систем централизованного теплоснабжения к домашней печи
• Аналогичный переход позже в 20-м веке к обычным домашним кондиционерам.
• «Рекламная кампания» телевидения от устройства, рассчитанного на одно домохозяйство, вокруг которого собралась вся семья, до сегодняшнего дня, когда американцы в среднем имеют столько же телевизоров, сколько человек на семью, а в трети домов есть четыре или более телевизора

Электростанции — когда-то дорогостоящая собственность немногих (~ 3000 U.S. utilities плюс другие генераторы), построившие большие центральные версии, в один прекрасный день в обозримом будущем могут уступить место персональной электростанции для масс.

ВЛАСТЬ НАРОДУ?

В перспективе бесшумная система на солнечных батареях и батареях — персональная электростанция — которая обеспечивает электричество в нашем доме, экономит деньги по сравнению с покупкой электроэнергии у централизованного коммунального предприятия и снижает наш углеродный след все так плохо, на самом деле, это кажется довольно хорошим. Или, по крайней мере, когда-нибудь скоро это будет казаться довольно хорошим.Такие системы нерентабельны для большинства клиентов — пока. Но этот день настанет в ближайшие десятилетия.

Получайте сообщения Monitor, которые вам небезразличны, на свой почтовый ящик.

Итак, что это означает для коммунальных предприятий, потребителей и сторонних поставщиков услуг?

• Изменится то, как мы покупаем электроэнергию. Если когда-то почти каждый потребитель звонил в коммунальную компанию, чтобы наладить электроснабжение, теперь некоторые потребители пойдут в свой местный магазин бытовой техники или товаров для дома и выберут подходящую для них систему, которая будет установлена ​​позже в тот же день.
• Девелоперам недвижимости и энергосервисным компаниям (ЭСКО) необходимо начать встречаться или, по крайней мере, лучше понять направление деятельности друг друга. Как мы показали в нашем анализе, наибольшая ценность существует, когда системы «солнечные батареи плюс» интегрированы с дополнительными инвестициями в эффективность. Поскольку мы видим появление «Интернета вещей», наибольшее конкурентное преимущество получат те компании, которые могут предоставить комплексные предложения, сочетающие в себе персональные электростанции с сверхэффективными приборами и домашними системами управления энергопотреблением, чтобы предоставить потребителям наибольшую общую ценность снизить общие накладные расходы и транзакционные издержки.
• Существует срочная необходимость в реформе регулирования. В настоящее время многим коммунальным предприятиям не разрешается участвовать в распределенных активах, которые заменяют или откладывают необходимость инвестиций в традиционные сети. В этом случае необходимо устранить это нормативное ограничение, чтобы позволить коммунальному предприятию участвовать в открытии рынка распределенных энергосистем на благо всех.

Не каждому нужна личная электростанция, и не в каждом доме она пригодна. Для того, чтобы персональные электростанции стали реальностью, все еще предстоит много технологических инноваций и развития отрасли.С этой целью RMI продолжает работать как с повстанцами, так и с действующими лицами, чтобы понять последствия этих разрушительных возможностей для электроэнергетической отрасли. Подробное исследование этих систем и вероятных возможностей для новых бизнес-моделей, технологических инноваций и нормативно-правовой реформы будет в центре внимания нашего предстоящего второго отчета по системам «солнечные батареи и батареи». Между тем, всем стоит задуматься о том, что владение собственной электростанцией может быть далеко не таким безумным, как кажется на первый взгляд.

Производство собственной электроэнергии | Умные дома

Выработка собственного электричества может снизить затраты на электроэнергию и обеспечить надежность энергоснабжения.

Для сельской недвижимости это может быть единственный практичный и экономичный вариант. Для городской недвижимости «микрогенерация» также может быть привлекательным вариантом при определенных обстоятельствах.

Есть несколько вариантов, от солнечных, ветряных и гидроэнергетических до традиционных дизельных генераторов.

Зачем вырабатывать собственное электричество?

Рентабельность

Производство собственной электроэнергии в долгосрочной перспективе может оказаться дешевле, чем продолжение использования энергии от местных линий, особенно для объектов, имеющих доступ к хорошим возобновляемым ресурсам (ветровым или солнечным).

Для собственности в удаленных районах подключение к местным линиям может стоить десятки тысяч долларов. Выработка собственного электричества может обойтись дешевле. Это также может быть вариант в городских условиях. В настоящее время затраты на установку относительно высоки, но они снижаются.

Если вы подключены к сети и вырабатываете собственное электричество, вы можете продать излишки обратно своей энергетической компании.

Гарантированное подключение

Если вы можете генерировать и хранить собственное электричество, индивидуально или совместно с соседями, вы можете быть уверены в надежности электроснабжения даже в случае отключения электроэнергии или закрытия вашей местной электросети.Это дает вам гораздо большую независимость от сети и может быть полезно во время гражданской чрезвычайной ситуации или плохой погоды.

Воздействие на окружающую среду

В 2016 году почти 84% электроэнергии Новой Зеландии вырабатывается из возобновляемых источников, таких как гидроэнергия, ветер, биоэнергия и геотермальная энергия. Остальное происходит от сжигания ископаемого топлива, такого как газ или уголь, процесса, который приводит к выбросам парниковых газов и способствует изменению климата.

New Zealand Energy Quarterly на веб-сайте MBIE содержит информацию о производстве энергии в Новой Зеландии.

По мере увеличения спроса и выработки дополнительной электроэнергии эти выбросы, вероятно, увеличатся. Снижая спрос на электроэнергию от местных линий и вырабатывая ее самостоятельно с использованием возобновляемых источников энергии, таких как гидро-, ветровые или фотоэлектрические элементы, вы поможете сократить выбросы парниковых газов в Новой Зеландии и свой личный углеродный след.

Как вы можете вырабатывать собственное электричество?

Варианты собственного производства электроэнергии включают:

• фотоэлектрические (PV) системы
• ветряные турбины
• микрогидравлические системы
• Двигатели на биомассе и биогазе
• дизельные или биодизельные генераторы.

Ветряные, фотоэлектрические, гидроэнергетические, биогазовые и биодизельные источники используют возобновляемые источники энергии, не производят чистых вредных выбросов и — в зависимости от ваших обстоятельств — могут предложить рентабельные варианты производства электроэнергии.

Если вы уже подключены к сети, переход на эти системы может оказаться относительно дорогим вариантом. Тем не менее, все это стоит учитывать, особенно в отношении недвижимости в удаленных местах — а цена снижается из года в год.

Биомасса и биогаз

Биомасса — это органический материал, который можно использовать для производства электроэнергии, тепла и трансформировать в топливо для транспорта.Примерами биомассы являются древесная щепа, обрезки древесины, бумажные изделия, растительные остатки, навоз и сточные воды. Если фабрики или фермы производят много отходов биомассы, может быть экономически выгодно использовать эти отходы для выработки электроэнергии.

В домашних условиях более эффективно сжигать сухую биомассу в дровяной печи для отопления и нагрева воды или в случае листьев и садовых отходов для ее компостирования.

При разложении органических отходов в отсутствие кислорода образуется смесь метана и диоксида углерода.Этот биогаз можно использовать вместо природного газа для отопления, охлаждения, приготовления пищи и производства электроэнергии. Метан и углекислый газ являются парниковыми газами, но лучше сжечь метан, чем позволить ему попасть в атмосферу.

Биогаз полезен для фермеров, которым приходится избавляться от большого количества отходов животноводства. Однако биогазовая установка требует технического обслуживания и эксплуатационного внимания, поэтому может подходить только для крупных хозяйств.

Дизель-генераторы

Дизель-генераторы уже много десятилетий используются для выработки электроэнергии в удаленных местах.

Они также используются для аварийного производства электроэнергии в случае отключения электроэнергии. Они есть в больницах, компьютерных центрах и других важных зданиях.

При использовании системы возобновляемой энергии (особенно ветровой или солнечной) вам может понадобиться генератор в качестве резервного. Он может запуститься автоматически, если заряд аккумулятора станет слишком низким, например, в безветренный или пасмурный день.

Они просты в использовании и могут обслуживаться любым механиком в гараже. Но у них есть недостатки: шум, затраты на топливо, неудобство заправки, выхлопные газы (включая парниковые газы и другие опасные загрязнители воздуха), износ и затраты на техническое обслуживание.

Хранение и использование электроэнергии

Если вы производите собственное электричество — особенно с помощью ветряных, гидро- или фотоэлектрических систем — вы можете быть подключены к сети (и подавать в нее излишки электроэнергии) или быть независимыми (стенд -одельная энергосистема). Если у вас автономная система, вам потребуется:

• иметь батареи для хранения энергии по мере ее выработки
• имеет дополнительную опцию генерации для обеспечения бесперебойного питания.

Если вы подключены к сети, вы будете подключены к местной электросети и сможете экспортировать избыточную электроэнергию, а также использовать электроэнергию от сети в качестве резервной для своей системы. Использование сети для хранения данных означает, что вы можете сэкономить на размещении локальных аккумуляторных батарей.

Батареи

Если вы используете батареи, вам понадобится достаточно емкости для хранения электроэнергии для ваших нужд, когда генераторы не работают. Это может быть эквивалентно нескольким дням поставки, если вы полагаетесь на прерывистые источники генерации, такие как ветряные турбины или солнечные фотоэлектрические установки.

Ваши батареи также должны иметь возможность накапливать электроэнергию для удовлетворения пикового спроса, когда несколько приборов включены одновременно.

Это должны быть батареи глубокого разряда. Большинство аккумуляторов, например используемых в транспортных средствах, повреждаются, если вы израсходуете слишком много заряда. Те, у кого глубокий цикл, могут выдержать обычную разрядку ниже 50%.

Есть множество вариантов, но свинцово-кислотные батареи являются самыми дешевыми для крупномасштабного хранения. В системах возобновляемой энергии обычно используются так называемые мокрые батареи, а не герметичные или гелевые батареи.

Батареи выделяют едкие и легковоспламеняющиеся газы на последних этапах зарядки, поэтому их следует устанавливать в хорошо вентилируемом помещении, по возможности отдельно от дома.

Их необходимо правильно установить и обслуживать, чтобы они были в безопасности и в хорошем состоянии. Проконсультируйтесь с вашим поставщиком и следуйте инструкциям производителя. Их может потребовать замена каждые 6-8 лет.

Банк батарей, достаточный для автономной системы в одном доме, может стоить от 10 000 до 30 000 долларов, в зависимости от того, сколько энергии вам нужно хранить.

Другое оборудование

Если у вас есть собственная система выработки электроэнергии и вы храните энергию в батареях, вам понадобится другое оборудование, такое как:

• инвертор для преобразования постоянного тока, хранимого в батарее, в переменный ток 230 В ( AC) используется в стандартных приборах
• выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный перед хранением батареи
• контроллер, чтобы убедиться, что выходное напряжение составляет 230 В и 50 Гц, а аккумулятор не перезаряжается (он передает избыточную мощность на элемент сопротивления, который может сильно нагреваться).
• , которые должны быть достаточно толстыми, чтобы выдерживать самый высокий ток.Чем они короче, тем меньше энергии вы потеряете в пути. Если они должны быть длинными, напряжение необходимо увеличить — а это значит, что вам понадобится дополнительное оборудование для изменения уровней напряжения.

Обратите внимание, что для работы с этими системами обычно требуется лицензированный электрик.

Продажа в сеть

Ваш розничный продавец электроэнергии будет продавать вам электроэнергию по одной цене и может покупать у вас электроэнергию по другой цене. Вам понадобится контракт с продавцом.

В зависимости от того, как вы генерируете электроэнергию, линейная компания может не принимать очень небольшие количества колеблющейся мощности.Это может означать, что вам придется использовать батарею в качестве промежуточного накопителя, прежде чем отправлять питание обратно в сеть.

Разные поставщики допускают разные варианты, поэтому проверьте перед установкой системы. Если вы подключены к сети, вам придется платить ежемесячную плату за поставку.

Вам также понадобится система управления, которая предотвращает передачу энергии в сеть, когда сеть не работает, чтобы обеспечить безопасность всех, кто работает на линиях.

Энергоэффективность

Производство электроэнергии в домашних условиях стоит дорого, поэтому вы не хотите покупать систему большего размера, чем вам нужно.

Перед установкой любого типа домашнего генерирующего оборудования убедитесь, что вы сокращаете потребление электроэнергии с помощью изоляции, энергоэффективных лампочек, газового приготовления пищи, солнечного нагрева воды и т. Д.

Могут ли солнечные панели и батареи в вашем доме помочь предотвратить следующую аварию в сети?

Электроэнергия отключилась в засыпанном снегом районе Маурисио Монтойи в 5:30 вечера понедельника в феврале во время резкого похолодания, опустошившего Техас. Быстро наступила ночь, погрузив его район в Перлэнде в жуткую, почти полную темноту — за исключением его дома.Его свет оставался включенным благодаря солнечной батарее и набору батарей, которые поддерживали его дом в тепле и освещении до четверга, когда электричество снова включилось навсегда.

Дом Монтойи стал убежищем во время стихийного бедствия; соседи пришли погреться, его большая семья, потерявшая власть, приехала остаться. Его дети спали в собственных кроватях, в безопасности и в тепле.

«Наличие панелей и батарей было спасением», — говорит он. «Мы могли бы продолжать так жить вечно, используя только систему».

Сложная энергетическая инфраструктура в Соединенных Штатах становится все более и более напряженной перед лицом экстремальных погодных условий, вызванных изменением климата, и растущего общего спроса — проблемы, которые будут только усугубляться по мере дальнейшего потепления планеты и электрификации повседневной жизни. в общенациональных усилиях по отказу от ископаемого топлива.

Маломасштабные проекты в области солнечной энергии в сочетании с батареями, которые могут накапливать энергию, собранную на вашей крыше, могут поддерживать свет в доме даже при отключении остальной сети, как это было в случае с Монтойей. Но они также начинают играть ценную роль в поддержке этой более крупной сети, если они объединены в сеть и правильно используются в своего рода «виртуальную электростанцию», сглаживая пики и спады спроса на электроэнергию таким образом, чтобы поддерживать некоторые виды отключение электричества в первую очередь.

В Калифорнии, Вермонте и нескольких других штатах теория, которая уже много лет является интригующей концепцией в энергетических кругах, уже проходит проверку. Однако Техас пока не использует эту стратегию.

«Сможет ли это полностью компенсировать последствия замерзания многих компрессоров и электростанций, работающих на природном газе? Нет, конечно, нет, но мы бы и близко не подошли к крайностям [дефицита электроэнергии], которые мы наблюдали »в Техасе, — говорит Кристофер Клак, разработчик моделей энергии и генеральный директор аналитической группы по энергетике Vibrant Clean Energy.

Маленький может быть красивым

У некоторых возобновляемых источников энергии, таких как солнце и ветер, всегда была большая проблема: они приходят и уходят. Солнце встает и заходит. Ветры порывистые и слабые. Так что вопрос уже давно заключался в том, есть ли эффективный способ накопления дополнительной энергии, но решить «как» было непросто, по крайней мере, в крупном масштабе.

Достижения в области аккумуляторных технологий меняют правила игры. Батареи, которые могут хранить солнечную (или любую другую) электроэнергию, стали намного эффективнее и на порядки дешевле за последнее десятилетие.Стоимость аккумуляторных батарей для коммунальных предприятий упала на 70 процентов.

В ответ их использование резко возросло. С 2010 года Управление энергетической информации США сообщает, что объем хранилищ в США увеличился более чем в 10 раз, удвоившись только в 2020 году. По данным Wood Mackenzie, фирмы, занимающейся анализом энергии, ожидается, что в 2021 году она вырастет втрое, а к 2025 году — в шесть раз.

Большая часть этого роста приходится на так называемые системы «переднего метра», такие как огромная 300-мегаваттная Moss Landing система в Монтерее, Калифорния, в настоящее время самая большая в мире.Но значительная часть роста пришлась на батарейные системы, которые люди устанавливают в своих домах, часто в сочетании с небольшой солнечной батареей на крыше. (Например, у Montoya есть три Tesla Powerwall и солнечная батарея).

«Потенциал огромен, — говорит Хлоя Холден, эксперт по хранению жилых помещений в Wood Mackenzie. «Вопрос в том, сколько домов могут иметь солнечные батареи и аккумуляторы, и ответ таков: много домов».

После отключения электроэнергии в Калифорнии в 2019 и 2020 годах многие семьи в штате начали искать инструменты, которые могли бы помочь им пережить подобные события в будущем.Многие покупали дизельные генераторы, но компания Sunrun, занимающаяся установкой солнечных батарей, сообщила о росте продаж небольших солнечных и аккумуляторных установок, которые могли бы обеспечить электричеством дома кратковременный перерыв и подзарядить его на солнце следующего дня. В 2019 году около 20 000 домов в Калифорнии были установлены системы хранения данных; к середине 2020 года их было около 30 000, говорит Бернадетт дель Кьяро, директор Калифорнийской ассоциации солнечной энергии и накопителей. К середине 2021 года она ожидает, что их будет 60 тысяч.

С таким ростом появляется прекрасная возможность, говорит она: использовать все эти маленькие кусочки «распределенной» накопленной энергии как своего рода гигантский сетевой источник, к которому большая энергосистема может обратиться за помощью в случае стресса.

Тестирование электричества и воды

Только в течение последних трех лет или около того аккумуляторные системы стали распространенными и достаточно большими, чтобы начать тестирование распределенной системы. Несколько компаний и коммунальных предприятий устанавливают системы хранения данных по значительно более низкой цене для домовладельца в обмен на периодический контроль над емкостью батарей. Они также часто в какой-то мере контролируют электрическую нагрузку своих клиентов, тонко настраивая свой термостат и холодильник, что может помочь контролировать общий сток электроэнергии, не влияя на комфорт.Обычно клиентам платят за поставленную электроэнергию.

В Вермонте у местной коммунальной компании Green Mountain Power более 2500 клиентов с батареями, подключенными к более широкой сети, которые согласились позволить коммунальной компании контролировать их несколько раз в год во время пиков спроса. Система помогает сгладить нагрузку и удешевить электричество.

Аналогичные пилотные проекты, реализуемые коммунальными предприятиями, реализуются в Портленде, штат Орегон, и в Колорадо, а многие более мелкие находятся в разработке.В сентябре Федеральная комиссия по регулированию энергетики, агентство, которое контролирует электроэнергетические системы США, поручила коммунальным предприятиям по всей стране выяснить, как реализовать эту концепцию — решение, по словам Холдена, вероятно, приведет к огромным инновациям и созданию таких систем в ближайшие несколько лет. годы.

Эта разработка может даже помочь коммунальным предприятиям отказаться от строительства новых электростанций, работающих на ископаемом топливе, и, возможно, подтолкнуть более старые к более быстрому выходу на пенсию, говорит Иеремия Джонсон, исследователь энергетики из Университета штата Северная Каролина.«Если у вас их достаточно, чтобы их можно было использовать при необходимости, вы можете начать аргументировать, что еще один газовый завод не нужен», — говорит он.

Инструмент в наборе инструментов для предотвращения отключения электроэнергии

Многие отключения электроэнергии случаются по простой причине: спрос на электроэнергию больше, чем может обеспечить система.

Это обычно происходит летом, когда на улице очень жарко и включены кондиционеры, которые потребляют электроэнергию и повышают ее потребности. Сверхвысокий спрос во время сильной жары способствовал отключениям электроэнергии, которые прокатились по северной Калифорнии прошлым летом.

Но высокий спрос может возникать и в зимнее время, что является одной из причин недавней катастрофы в Техасе, объясняет Райан Хледик, энергетический аналитик Brattle Group. Просто по законам физики для обогрева дома от 10 ° F до 65 ° требуется больше энергии, чем для его охлаждения от 100 ° до 70 °, а в Техасе большая часть этой энергии поступает от электричества. Около 60 процентов государственных домов отапливаются электричеством (остальные отапливаются природным газом).

Независимо от того, вызван ли стресс жарой или холодом, менеджеры по энергетике обычно видят приближение проблемы и пытаются «сгладить» спрос на свои сложные системы — иногда прося людей выключить второстепенное электрическое оборудование, иногда спрашивая: « пиковые электростанции »для включения и сжигания газа, реактивного топлива или других ископаемых видов топлива для производства электроэнергии, или путем покупки дополнительной электроэнергии в других регионах для восполнения дефицита.

Но иногда эти стратегии не работают, и мощности просто не хватает для удовлетворения спроса. Вот когда гаснет свет: либо коммунальное предприятие отключит системы, чтобы предотвратить их катастрофический отказ, либо системы будут перегружены и отключатся.

Вот как распределенные сети аккумуляторов — как промышленных, так и жилых — могут помочь домовладельцу, который надеется сохранить свет, и электросети в целом.

Во-первых, объясняет Хледик, есть влияние на спрос: дома, которые могут получать электроэнергию сами по себе, не добавляют нагрузки к изношенной энергосистеме.Одно только это «сокращение спроса» может помочь в критические моменты.

Тогда есть возможность использовать все эти батареи, чтобы восполнить недостаток энергии, чтобы вообще не происходило отключений электроэнергии.

Независимо от того, снижают ли спрос или предоставляют дополнительный источник энергии, эти виртуальные электростанции «действительно полезны», — говорит Эми Харт, директор по политике Sunrun, национальной компании по производству солнечных батарей и аккумуляторов.

В августе прошлого года в Калифорнии виртуальные электростанции могли помочь избежать отключений электроэнергии.По словам дель Кьяро, было всего несколько ключевых часов, когда спрос действительно превышал мощность примерно на 500–100 мегаватт (электростанция, работающая на природном газе среднего размера, может обеспечить около 500 мегаватт электроэнергии). Но по целому ряду причин только некоторые из 30 000 аккумуляторов по всему штату обратились за помощью, и коммунальному предприятию не удалось восполнить дефицит. Дель Кьяро надеется, что к лету следующего года будут решены некоторые вопросы, связанные с политикой и логистикой, и что постоянно увеличивающаяся емкость аккумуляторов со стороны домовладельцев увеличит потенциал.Компания под названием OhmConnect разрабатывает виртуальную электростанцию ​​мощностью 550 мегаватт, и на очереди еще много проектов.

«Ситуацию в Калифорнии можно было бы полностью решить с помощью большего объема хранилища», — говорит Клак.

В Техасе ситуация была более тяжелой, и управлять ею было бы труднее, говорит он. Морозная погода отключила многие основные источники энергии как раз в то время, когда спрос на них резко увеличивался. Штат несколько дней подряд сталкивался с дефицитом электроэнергии в 20–25 ГВт, что более чем в 10 раз больше, чем в прошлом году в Калифорнии.

И хотя примерно в 50 000 домов в Техасе есть батареи, которые теоретически можно было бы использовать в качестве виртуальной электростанции, сглаживающей нагрузку, для них нет политик и разрешений, чтобы их можно было использовать для увеличения мощности сети — просто для обеспечения их благодарные владельцы, как и Монтойя. Но если бы они были доступны, Клак считает, что набор огромных виртуальных электростанций мог бы помочь смягчить последствия катастрофы.

«Любая энергия, которую электросеть в Техасе могла получить в то время, была полезна, независимо от того, насколько она мала или велика, потому что нам было больно для энергии, для электроэнергии», — говорит Джошуа Родс, эксперт по энергетике из Техасского университета. , Остин.

Виртуальные электростанции и сети аккумуляторов никоим образом не панацея, — предупреждает Холден. Но она ожидает, что по мере увеличения емкости хранения полезность этих систем также будет расти. И спрос со стороны домовладельцев есть: Sunrun сообщила о 350-процентном увеличении посещаемости своего веб-сайта и о 70-процентном увеличении запросов на батареи, подключенные к солнечным системам, в течение недели после урагана в Техасе.

«Возможно, мы были там, где были с холодильниками в 1920 году, понимаете?» говорит Джейсон Бервен, генеральный директор Ассоциации накопителей энергии.