Об альтернативных источниках энергии

В последнее время об альтернативных источниках энергии говорят много и везде. Многие загородные владельцы пытаются разобраться в современных технологиях и «девайсах», способных решить их энергетические проблемы. Надо сказать, что под альтернативной энергетикой каждый понимает свое.

Многие технологии геотермальной энергетики относят к альтернативным источникам, другие считают, что это не совсем корректно.
Часть считает альтернативной энергетикой технологии, в которых присутствует конечная электрическая энергия, которая и считается основной, т.е. это генераторы, работающие на газе (магистральном или сжиженном), дизельном топливе, рапсовом масле и т.д., ветроэлектростанции, гидроэлектростанции, солнечные батареи.

При этом не важно присутствует или нет дополнительная тепловая энергия. Т.е. в слово альтернативность вкладывается автономное получение электрической энергии, как основной – жизненно необходимой.

Другая часть вкладывает в слово альтернативная энергетика – получение энергии (как электрической, так и тепловой) более дешевыми способами, чем расходы на традиционные способы отопления газом, соляркой, электричеством, углем, дровами. В целом обращаясь к значениям слов русского языка, слово «альтернативная» является антонимом слова «традиционная».

И тут, вопрос: что вкладывать в слово «традиционная»? или по другому «традиционная» для кого?Очевидно, для конкретного потребителя «традиционная» - это та, которая есть у него в данный момент времени, а для среднего потребителя в России «традиционная» - это вид и способ получения энергии в масштабах государства в большем процентном соотношении (скорее всего – электричество по проводам и магистральный газ).

Но конкретные потребители могут иметь недостаточное количество электричества, а докупить необходимые мощности, не позволяют либо реальное отсутствие мощностей, либо безумные аппетиты чиновников.

Тсолнечный домак или иначе, «традиционная» энергия для конкретного частника - может быть, как электричество и магистральный газ, так и солярка (дизельные котлы, генераторы), или пропан-бутан (газгольдеры, далее газогенераторы и газовые котлы), или дрова (дровяные котлы), реже бывают котлы на отработанном масле.

Все вышеперечисленное работает (имеется в виду непрерывно), имеет любые, требуемые мощности и стоит понятных денег. Именно поэтому для частника, который не располагает магистральным газом или необходимыми электрическими мощностями – это стало «традиционным».

Если посмотреть исторически, то «традиция» для нас – это дрова, а все другое - «альтернатива», может быть и более удобная, или даже более дешевая, но все равно - альтернатива.

Итак, чтобы упростить понимание слова «альтернативная», мы будем иметь в виду ту энергетику, которая окажется экономичней в сравнении с имеющейся (как видом, так и способом), с учетом сегодняшнего ценообразования и примерных прогнозов на будущее для конкретного владельца загородной недвижимости.

Сегодняшнее ценообразование таково: самый дешевый – магистральный газ. Причем, его столь низкая цена прощает все ошибки в теплоизоляции, более того делает их исправление экономически не выгодным. Даже получение электричества с помощью газогенератора при определенных мощностях окажется дешевле подключаемой.

Далее попеременно стоит солярка и электричество (анализ последних десяти лет) – все зависит от цены на солярку и тарифов на электричество. Конкуренцию солярке последнее время оказывают газгольдеры, при этом первоначальные вложения весьма существенно возрастают.

Альтернативные решения – такие как, ветрогенераторы, солнечные батареи, микрогидроэлектростанции (на ручейки) – заведомо дороже (с учетом вложений, срока службы и ставки рефинансирования) ныне существующих тарифов на электричество и соответственно, рассматриваются, как альтернативные, при совокупности факторов: отсутствии подключения электричества, малые требуемые мощности, предрасположенность района к максимальной загрузки (постоянные сильные ветра – прибрежная полоса, много солнца – юг, постоянный поток воды).

Если рассматривать тепловую энергию, то солнечные коллекторы весьма эффективны в отдельных регионах, и при постоянном использовании окупаются.

Однако они способны решить проблемы отопления и горячего водоснабжения в весене-летне-осений период, тогда как в зимний период, когда необходимость в отоплении возрастает в разы, работа солнечных коллекторов сходит на нет. Надо заметить, что в западных странах, особенно в Германии, получили популярность солнечные дома – дома на 75%-100%, отапливаемые за счет солнечной энергии.

Но такие дома, помимо многочисленных солнечных коллекторов имеют огромные аккумуляторы тепла – емкости от 18 до 30м3 заполненные водой, многоуровневую загрузку тепла и весьма экономное стеновое отопление.

Например, имеется загородный дом площадью 300м2, со средней теплоотдачей до 90 Вт/м2 и с подключенной электрической мощностью 5кВт. Электричсолнечный коллектореской мощности на бытовые цели более чем достаточно. Однако, в зимнее время, эта электрическая мощность с имеющейся теплоотдачей не способна отопить такой дом.

«Традиционное» решение – дрова или солярка, как энергоноситель для решения проблемы отопления. В этом случае, альтернативой можно считать понижение теплоотдачи дома до 20-40 Вт/м2 за счет дополнительной теплоизоляции (возможно дополнительные меры по рекуперации тепла вентилируемого воздуха) и установку теплового насоса (теплопроизводительность – 10-16 кВт) на имеющуюся электрическую мощность (с автоматикой по раздаче электрической мощности).

Преимущества альтернативного решения – существенное снижение текущих расходов (примерно в 5 - 8 раз), существенное превосходство в комфорте (нет необходимости в обслуживании и заправки и т.д.).

Недостатки – полная зависимость от электричества, большие единовременные затраты.Или другой пример, дом – баня временного проживания площадью 180м2, со средней теплоотдачей до 120 Вт/м2, без каких либо коммуникаций.

«Традиционное решение» - бензогенератор 3-5кВт и дровяная печь мощностью 20-30 кВт. Альтернативным решением будет снижение теплоотдачи до 40 Вт/м2, установка стационарного дизельного (газового+газгольдер) когенератора непрерывной работы на 8кВт, инвертора 3-4кВт с аккумуляторами в 600 – 800 ah, увеличения мощности печи до 80-120 кВт, а также установка емкостного теплового аккумулятора – примерно 5м3.

Преимущества: снижение текущих расходов в 3-5 раз, большая стабильная и увеличенная пиковая электрическая мощность, минимизация промежутков между закладкой дров в зимний период, существенное превосходство в комфорте. Недостатки – большие единовременные затраты.

водяное отоплениеЕще простой пример: дом постоянного проживания площадью 250м2, со средней теплоотдачей 60-80 Вт/м2, достаточная электрическая мощность (более 25 кВт). «Традиционное решение» - электрокотел или электрорадиаторы. Альтернативное решение – установка теплового насоса с водяным отоплением «теплый пол» теплопроизводительностью 25кВт.

Преимущества: снижение текущих расходов в 3-4 раза. Недостатки – большие единовременные затраты.

Как уже можно было заметить все альтернативные решения требуют первоначальных больших затрат, которые окупаются несколько лет (2-8), и только потом наступает реальная экономия средств. Многие из них повышают качество жизни (комфорт), проявляется это в снижении или полном отсутствии периодического обслуживания и заправки систем топливом.

В случае аварии (внутренние или внешние проблемы) существенно возрастает временной лаг для устранения неисправностей, без снижения качества жизни (для систем имеющих теплоаккумуляторы и аккумуляторы электроэнергии).
Итак, альтернативные решения в энергообеспечении загородных домов на сегодняшний день экономически целесообразны только там, где нет магистрального газа.

В будущем, когда цена газа приблизится к мировой, как это произошло с другими источниками энергии – нефтепродуктами и электричеством, ситуация на рынке поменяется. Одно можно сказать однозначно, утеплять дома, доводя теплоотдачу до 20-40 Вт/м2 имеет смысл и сегодня и с прицелом на будущее.