Получение электро- и теплоэнергии от солнца и ветра – уже сегодня не утопия, однако отказаться от привычных способов выработки электричества и тепла павлодарские предприятия не спешат. А, между тем, такой, даже частичный переход значительно улучшил бы экологию города, на проблемы с которой горожане не устают жаловаться, пишет газета Версия.
О некоторых технологиях по получению возобновляемой энергии, которые уже могли бы применяться в нашей области, «Версии» рассказал директор научно-исследовательского института энергосберегающих и информационных технологий Инновационного евразийского университета Виктор Мельников.
- В течение трех лет мы отслеживаем погоду в режиме реального времени по нескольким параметрам: скорость ветра, влажность, температура и уровень солнечной активности. На площадке установлена метеостанция с датчиками, которые передают информацию в систему обработки данных - компьютер со специальными программами. Он работает круглосуточно. Данные преобразовываются в графики. Информация о текущей погоде поступает на некоторые сайты, в их числе - официальный сайт нашего университета и информационный портал pavon.kz. Прогнозированием погоды мы не занимаемся, это отдельная очень большая область знаний. У нас - другие цели и задачи. Отслеживание солнечной активности нам необходимо для того, чтобы сказать, как хорошо у нас будут работать солнечные установки. Так же и со скоростью ветра, и ветровыми установками. Вот сегодня, например, можно получить сто ватт солнечной энергии с квадратного метра - это одна горящая лампочка. Но сейчас зима, а в летние жаркие дни количество солнечной энергии может достигать полутора тысяч ватт.
Это большое количество энергии могло бы использоваться, но, к сожалению, пока не находит применения в нашем городе. Проблема и в менталитете - мы привыкли, чтобы кругом дымило, воспринимаем дым, как что-то само собой разумеющееся. На сегодняшний день существует государственная программа, которая регламентирует развитие возобновляемых источников энергии. Но всегда находятся критики, которые говорят, что здесь, на севере, у нас мало солнца или ветра. На самом деле всего очень много. Но это нужно доказать и показать, поэтому мы все необходимые данные фиксируем и используем при необходимости для исследований. Мы наблюдаем за количеством солнечных дней в году, составляем различные графики, таблицы, анализы и выборки по полученным данным. С их помощью можно сказать: для этой климатической зоны более эффективен будет вот такой источник возобновляемой энергии, для этой - другой. Наши исследования участвуют и в Парижской конференции по изменению климата, так как мы работаем в рамках программы противодействия изменению климата Казахстана. Задача программы - уменьшить вредное влияние технических объектов на окружающую среду, снизить выбросы в атмосферу, тем самым снизить влияние на изменение климата. Одно из решений - применение новых технологий по использованию энергии солнечного света, тепла, энергии ветра и их комбинаций. Казахстан пообещал сократить объем выбросов парниковых газов на пятнадцать процентов до 2030 года относительно количества выбросов в 1990 году. На самом деле, это большая цифра. Как ее добиться? Нужно сокращать потери энергии, более эффективно использовать энергетические ресурсы и источники возобновляемой энергии.
Мы проводили различные исследования по возможностям применения технологий, которые могут использовать природные ресурсы солнца и ветра для наших условий. Например, занимались вопросами: сколько можно получить энергии, если фасад здания нашего университета покрыть солнечными батареями, какой мощности можно добиться и как ее использовать. Оказалось, что потребление тепла и электричества вузом при рациональном использовании полученной энергии сократятся примерно на тридцать процентов. А это еще и меньшее количество сжигания угля и выбросов в атмосферу.
- Насколько эффективно будет использование возобновляемой энергии для нашего города?
- Это зависит от государственной поддержки, от стоимости оборудования и тарифов на свет и тепло - чем они выше, тем быстрее будет окупаться новое оборудование. Дешевые энергоносители никого не стимулировали к развитию новых технологий. Чем дешевле энергия, тем больше ее расхода. Сейчас тарифы на свет и тепло растут и будут продолжать это делать. А это - определенный стимул к тому, чтобы прибегать к использованию новых технологий. Не просто так, конечно же - на основе детально проработанных проектов. Иначе, плохой проект любую хорошую идею загубит. Можно поставить ветроустановку, и она не будет работать, а можно установить ее так, что даже при небольшихветропотоках она будет достаточна эффективна. В немецком Гамбурге, например, значительно меньше солнца, чем у нас, однако они смело ставят солнечные панели и используют полученную энергию.
- Если мыслить утопически, возможен ли полный переход целого города, такого, как наш, на использование только энергии солнца и ветра?
- В утопии-то все возможно, вопрос в целесообразности. Но знаете, энергостанции, которые у нас есть, имеют определенный срок износа - они не вечны. Наступит такой момент, который есть у любого технического объекта, когда он должен выводиться из эксплуатации. Речь не идет о том, чтобы сейчас взять и резко все изменить. Нет. Это должен быть плавный переход, который будет выполнен не сегодня и даже не завтра. В то же время есть ряд стран, в которых доля производства электрической и тепловой энергии от возобновляемых источников очень велика. Потому что природные ресурсы, такие, как газ, нефть, уголь - у них очень дорогие и действуют большие штрафы за вредные выбросы. Лет пять назад об этих вещах у нас никто не говорил. Прогресс идет, новые технологии становятся более дешевыми и доступными. Но, на мой взгляд, уже сейчас гораздо лучше ставить ветровые и солнечные установки, чем строить и реконструировать станции, работающие на угле. Возьмите, например, даже ту же доставку топлива до станций. Везут из Экибастуза за несколько сотен, а то и тысяч километров, уголь, а его зольность - почти пятьдесят процентов. Вот и получается, что едут десять вагонов, из которых четыре-пять золы. Эффективно? Думаю, не очень. А ведь если те же деньги вложить, ну, или немного больше и построить станцию солнечную, ветровую или их комбинацию...
- Оправдается ли стоимость? Как скоро окупятся такие затраты?
- Точные цифры могут быть получены только в результате разработанного проекта по конкретному объекту. Есть известные фирмы-производители этих технологий, которые с каждым годом снижают цены на свой товар. На наши солнечные панели фирма-изготовитель дает гарантии на работу в течение 25-ти лет. Ремонтировать практически ничего не приходится - ничего же не крутится, не двигается, износа, как такового, нет. Ну, и опять же ремонт тепловой станции обойдется гораздо дороже - это практически не сопоставимые вещи. Те десять солнечных панелей, что закреплены у нас сейчас на фасаде, обеспечивают резервным питанием все серверы нашего университета, а также питают часть оборудования, которое находится в нашей лаборатории, и часть электроэнергии идет на освещение аудитории. Основной сдерживающий фактор для наших местных компаний, фирм и предприятий - пока еще довольно высокая стоимость оборудования, позволяющего получать возобновляемую энергию. В последнее время ситуация усугубилась и ростом курса зарубежных валют.
- Помимо солнечных панелей, ветровой установки и метеостанции, с помощью чего вы проводите исследования?
- У нас есть целый ряд моделей различного оборудования. Их много, расскажу лишь о некоторых: народное название этого дискообразного объекта «солнечная кухня». Он концентрирует солнечную энергию и позволяет, например, закипать воде в емкости, которую можно поставить в центр - в бытовом применении здесь можно кипятить чайник за десять-пятнадцать минут. Это будет зависеть от интенсивности солнечного света. «Солнечная кухня» бывает различных форм и размеров, есть и в чемоданчиках, чтобы с собой на природу брать. Мы используем ее для исследования степени влияния солнечной активности на нагрев воды.
Здесь - модель двигателя внешнего сгорания или двигатель Стирлинга. Он работает на любом виде топлива: на всем, что горит. Двигатель вырабатывает электричество. Простой пример, где можно установить оборудование - фермерское хозяйство: кизяк, которым раньше топили печки, можно использовать и здесь, получая электрическую энергию для освещения помещений для скота и обогрева.
- Безотходное производство.
- Конечно. Еще и не нужна многокилометровая электрическая линия.
При помощи имеющихся у нас моделей оборудования мы производим расчеты, касающиеся установки ветровых станций и солнечных панелей. Необходимо знать, под каким углом поставить панель, для того, чтобы максимально эффективно она действовала, сколько лопастей разумнее всего применить на ветровой установке, чтобы она давала максимум возможной энергии, какой цвет и материал притягивают больше солнечных лучей. Здесь это все можно исследовать.
У нас есть модели топливных ячеек - еще одно из направлений новых технологий. Идея в том, что используя различный газ, в том числе низкого качества, полученный в результате химических реакций органических продуктов: гниения, брожения, добывать электроэнергию. Во многих технологически развитых странах мира такое применяется. Я думаю, что у Казахстана есть потенциал в этой сфере. Например, такие топливные ячейки можно бы было поставить в городских очистных сооружениях.
Есть у нас и термальный солнечный коллектор, позволяющий за счет энергии солнца нагревать воду. Со своих установок мы в теплое время года - с весны до осени - отдаем по специальным трубам теплую воду в столовую. Тем самым экономим на электрическом подогреве воды.
Наша лаборатория была открыта при поддержке европейской комиссии. В 2005-ом году мы совместно со своими партнерами из Греции, Швеции, Германии, Таджикистана создали консорциум для того, чтобы продвигать идею использования возобновляемых источников энергии и энергоэффективных технологий в странах Центральной Азии: Казахстане и Таджикистане. Этим мы продолжим заниматься и развивать, в том числе, через подготовку квалифицированных специалистов в новых областях техники и технологии. Иначе, если мы не будем заранее готовить кадры, то никогда не разовьем то, что хотим. А интересного у нас еще очень много, приходите, покажем!