Неавтономная автономия энергоснабжения

С каждым днем цены на энергию возрастают все больше. Приходится экономить. Многие пересчитывают электрические лампочки и стараются не включать свет без необходимости. Другие заменяют обычные лампы накаливания на энергосберегающие лампы ДРЛ или светодиодные – все с той же целью экономии электроэнергии. Но хуже всего приходится владельцам частных домов – как ни экономь, а расходы на энергию все равно велики. И все больше домовладельцев приходит к выводу: пора организовывать автономное энергоснабжение, чтобы не зависеть от активно крутящегося чужого счетчика.

Первый вариант

Но вот что интересно: стараясь организовать автономное энергоснабжение, многие владельцы частных домов всего лишь меняют шило на мыло. Для получения электроэнергии используются бензиновые и дизельные генераторы – а это фактически то же самое, что и подключение к общей электрической сети, ведь приходится приобретать топливо. Причем, такая псевдо-автономия создает еще и определенные неудобства: при подключении к поселковой линии домовладелец получает готовое электричество, а вся возня с углеводородным топливом осуществляется на электростанции, а при организации электроснабжения с помощью дизельных и бензиновых генераторов приходится самому «добывать» электричество, используя углеводородное топливо.

Кроме того, топливо для генераторов требует места для хранения, соблюдения определенных условий безопасности (особенно это касается газовых генераторов). А зависимость от поставщиков энергии так и не исчезает.

Опять же, организуя автономное энергоснабжение, многие склонны забывать, что энергия бывает не только электрической, и для комфортного проживания в доме необходимо еще и тепло. То есть, автономное энергоснабжение – это не автономное электроснабжение, но – автономное электроснабжение и теплоснабжение одновременно. А различные отопительные системы требуют топлива, которое, опять же, необходимо где-то покупать. Даже обычная печь в наше время не позволяет организовать автономное теплоснабжение – дрова не валяются на улице бесплатно.

Таким образом, мы приходим к простой мысли: используя традиционную энергетику невозможно достичь настоящей автономии в энергоснабжении. Напротив, бестопливная энергетика предоставляет широкие возможности.

Новые возможности

В последнее время активно пропагандируются и внедряются разнообразные устройства для получения биогаза. Состав биогаза аналогичен составу природного газа, но добывается он путем анаэробного (бескислородного) сбраживания органического сырья, откуда и получил свое название. Применение биогаза в индивидуальном хозяйстве выглядит очень даже привлекательно: это позволяет обеспечить и теплоснабжение, и энергоснабжение, тем более, что стандартные газовые электрогенераторы могут работать на биогазе.

Однако, биогазовая установка может обеспечить автономию в энергоснабжении только в том случае, если в хозяйстве имеется собственный источник сырья (к примеру, если речь идет о животноводческой ферме и так далее). Если же такого источника нет, то сырье приходится приобретать, а это уже означает отсутствие автономии.

К тому же, подобный вариант энергоснабжения никак нельзя назвать бестопливным. Фактически тут речь идет о том, что сначала нужно выработать собственными силами топливо, а затем на этом топливе будет работать оборудование для получения электрической и тепловой энергии. Если же говорить об индивидуальных хозяйствах, то оптимальным вариантом является именно бестопливная энергетика, которая способна обеспечить настоящую автономию без каких-либо дополнительных условий.

Гидроэнергетика на данный момент является наиболее развитой областью бестопливной энергетики – энергию воды человечество использует с давних пор. Но до недавнего времени гидроэлектростанции представляли собой монументальные сооружения, предназначенные для промышленного производства электроэнергии. Небольшие ГЭС, вырабатывающие до 20 кВт электроэнергии, разрабатывались и изготавливались в единичных экземплярах, в основном кустарным способом.

В последнее время на рынке появились мини-гидроэлектростанции (мини-ГЭС), способные работать практически при любой глубине и скорости водного потока, в том числе и в мелких ручьях. Такие мини-ГЭС отлично зарекомендовали себя для организации автономного электроснабжения загородных домов. Самым существенным минусом данной технологии является необходимость доступа к водным ресурсам, что означает не только наличие водоема в шаговой доступности, но и получение всех разрешительных и согласовательных документов. Кроме того, производительность мини-ГЭС существенно зависит от времени года, климатических условий, даже от времени суток. В некоторых случаях мини-ГЭС может работать только сезонно, так как доступный водоем либо промерзает до дна в холодное время года, либо полностью пересыхает в летнюю жару. Однако, использование мини-ГЭС в сочетании с другими источниками энергии, весьма перспективно и желательно.

Использование гелиоэнергетики для организации автономного энергоснабжения не требует никакой разрешительной документации. Достаточно иметь место для размещения гелиопанелей. Основной проблемой для использования этого варианта получения энергии является недостаточный уровень инсоляции – в большинстве регионов России его попросту не хватает для получения энергии в нужном количестве. К тому же, уровень инсоляции изменяется в течение суток, зависит от времени года и широты местности. На него оказывают влияние также и погодные условия. Поэтому гелиоэнергетику в применении к автономному энергоснабжению пока не приходится считать надежной. Однако, она хорошо зарекомендовала себя при использовании в сочетании с другими способами получения энергии (например, в сочетании с ветро- и/или гидроэнергетикой).

С ветроэнергетикой человечество знакомо так же долго, как и с использованием энергии воды. Ветроресурсы всегда были доступны любому. Ветряные мельницы – это первые «ласточки» энергоснабжения. Фактически достаточно добавить к такой мельнице генератор, преобразующий механическую энергию в электрическую, и мы получаем ветроэлектрогенератор.

В настоящее время существуют различные модификации ветрогенераторов, работающих как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Ветрогенераторы выпускаются серийно, одни из них предназначены для промышленного производства энергии, другие могут быть использованы для организации автономного энергоснабжения отдельного дома и/или хозяйства (в зависимости от мощности). Казалось бы, никаких препятствий к развитию ветроэнергетики и активному внедрению ветрогенераторов нет. Ведь что-что, а ветер – это доступный каждому ресурс. Да и простота изготовления небольших ветрогенераторов привлекает – его можно изготовить практически в домашних условиях, обладая минимальными навыками и набором оборудования.

Не все так просто

Нужная для эффективной выработки энергии скорость ветра имеется отнюдь не в каждом регионе. На производительность ветрогенераторов оказывает влияние и широта местности, и время года, и даже время суток. Кроме того, следует учитывать высоту мачты – чем выше, тем больше скорость ветра, но в то же время дороже оборудование и сложнее в обслуживании, а также некоторые ограничения экологического характера (например, работающие ветрогенераторы привлекают птиц, которые гибнут под ударами лопастей).

Ветрогенераторы требуют для своего расположения наличия свободного пространства – любое препятствие (дом, дерево, столб и так далее) снижает скорость ветра. Располагать же ветрогенераторы на крышах домов не рекомендуется – ведь ни один здравомыслящий человек не станет жить под линией электропередач (исключение составляют маломощные ветрогенераторы, используемые, к примеру, для освещения дачных домиков). И приходится сделать вывод, что и ветрогенераторы не являются панацеей от энергетических проблем.

В то же время, в сочетании с другими видами нетрадиционной энергетики (например, с гелиоэнергетикой), ветрогенераторы зарекомендовали себя очень хорошо. Они позволяют обеспечить настоящую автономию энергоснабжения, полную независимость от внешних поставщиков энергии.

Пока речь шла о достаточно традиционных вариантах «нетрадиционной энергетики», о вариантах, хорошо знакомых каждому. Но энергетика развивается. Над разнообразными бестопливными источниками энергии работают как коллективы ученых, так и народные умельцы, энтузиасты-любители. И все больше появляется сообщений о создании удивительных устройств, способных вырабатывать электрическую и/или тепловую энергию, не используя при этом никакого топлива. Говорят о генераторе Тесла и других нестандартных видах получения энергии. Причем, большинство таких сообщений подтверждается работающими образцами электрогенераторов.

Так что в ближайшем будущем стоит ожидать настоящий всплеск различных разработок в области бестопливной энергетики, промышленный выпуск разнообразных вариантов генераторов, берущих энергию чуть не из эфира (как утверждал тот же Николо Тесла). И вот тогда монополия на энергоресурсы станет вчерашним днем, а каждый сможет обзавестись собственной энергоустановкой, не зависящей ни от кого.

Тем же, кто не хочет ждать светлого завтра, а желает получить энергетическую автономию прямо здесь и сейчас, рекомендуется обратить внимание на то, что предлагает сейчас бестопливная энергетика – мини-ГЭС, гелиопанели, ветрогенераторы. Разумное сочетание подобного оборудования даст нужный результат, обеспечив автономное энергоснабжение дома и/или хозяйства.

С. Варган

Пример организации полностью автономного энергоснабжения: