Mobil energiaellátó rendszerek: melyiket jobb választani?
Az északi szélességi köreinken működő mobil erőművek tervezése ígéretes, de meglehetősen nehéz feladat. A fő probléma itt a mobilitás (hordozhatóság) és a generált kapacitás közötti konfliktus. Minél nagyobb az erőmű teljesítménye, annál nehezebb azt (főleg üzemanyagot) a rendeltetési helyére szállítani.
Ebben a cikkben rengeteg különböző típusú, 1-2 kW teljesítményű erőművet fogunk megvizsgálni, amelyek szállítása nem okoz komoly problémákat.
Először is megpróbáljuk igazolni az ilyen kompakt és kis teljesítményű erőművek használatának szükségességét, és meghatározzuk alkalmazási területüket.
Tehát képzeljünk el egy 4-8 fős kis csapatot, amely Szibéria és a Távol-Észak zord vidékein dolgozik vagy utazik.A háztartások villamosenergia-szükséglete abban az esetben, ha a villamos energia nem helyettesíthető más, szállítást nem igénylő energiaforrással, hagyományos világítási és kommunikációs eszközökkel kis csoportok számára, a számítás szerint általában csak 1-2 kW. 250 watt személyenként.
Ma a kis teljesítményű kompakt erőműveknek három versengő típusa van: a benzines erőmű, a szélerőmű és a napelemeket használó fotovoltaikus energiarendszer. Természetesen ezen lehetőségek mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai. Kezdjük az összehasonlítást a hátrányokkal.
A benzines erőmű fő hátrányai az üzemanyag szállításának szükségessége és a villamos energia magas költsége. Egy tipikus 2 kW-os benzines erőmű óránként több mint 1 liter benzint fogyaszt 75%-os terhelés mellett. Ezért 10 liter üzemanyag mindössze 8,5 óra munkához elegendő. Egy ilyen erőmű magas zajszintje jelentős hátrányokkal is járhat.
A szélgenerátorra épülő erőműnek nincsenek ezek a hátrányai. Fő hátránya a szélsebesség instabilitása és a szélturbina nagy mérete.
Ugyanakkor a közlekedés bonyolultsága semmi ahhoz képest, hogy a szélsebesség üzemi tartománya 3-40 m/s, miközben hazánk számos régiójában alacsonyabb a szélsebesség (például Moszkvában - csak 2,3 m/s).
Ezért a szélgenerátor továbbra is egy adott területhez erősen kötődő eszköz, és a mobilrendszerek használatával csak speciális, megfelelő szélerősségű nyílt területeken használhatók.
A fotovoltaikus rendszerek, akárcsak a szélenergia-rendszerek, szintén nem dicsekedhetnek azzal az állandósággal, hogy bizonyos mennyiségű energiát természetes körülményekből nyernek, de itt nagyobb mértékben megnyilvánul egy másfajta inkonzisztencia - meglehetősen kiszámítható és főként a régóta ismert bolygóciklusoktól függő. , nem a felhőshöz társuló kaotikus változásokban.
A táblázat az év legrövidebb és leghosszabb napjaiban a szélességi foktól függően mutatja a besugárzás átlagos értékeit a Föld felszínén.
A napenergia megszerzésével kapcsolatos problémák az északi szélességeken télen kezdődnek. Nyáron a helyzet teljesen ellentétes, és a nyári napelemek fél éven keresztül történő használata előnyösebb.
Most az egyes rendszerek előnyeiről.
A benzines erőmű esetében ez elsősorban a működés stabilitása üzemanyag jelenlétében. Szél- és fotovoltaikus rendszerek esetében – alacsony villamosenergia-költség.
A fotovoltaikus rendszer itt is felülmúlja a szélrendszert, amellett, hogy rugalmasabb és kiszámíthatóbb, valamint a szállítási kényelem tekintetében is.
Például az AcmePower FPS-54W 54W amorf szilícium hordozható, rugalmas napelem mindössze 2,9 kg súlyú, és szállítás közben egy kis férfi táska vagy aktatáska méretű kompakt téglalappá összehajtható.
A. E. Bechkov, az AcmePower oroszországi képviseletének vezető szakembere