Гибридная энергетическая установка на солнечной и ветровой энергии

В современном мире, с растущими показателями потребления и как следствие - ограниченными энергоресурсами, стремительные обороты набирает развитие технологий добычи энергии из альтернативных, возобновляемых источников. В современном мире, с растущими показателями потребления и как следствие - ограниченными энергоресурсами, стремительные обороты набирает развитие технологий добычи энергии из альтернативных, возобновляемых источников.

Сегодня альтернативные источники энергии уже широко используются для решения проблем энергоснабжения не только в промышленных масштабах, но и в частном секторе. Доступность технологий получения энергии из неисчерпаемых источников позволяет строить энергонезависимые дома с экологически чистой инфраструктурой в удаленных районах и решать проблемы энергоснабжения уже существующих объектов [2].

Гибридная энергетическая установка - это установка-гибрид, способная преобразовывать и солнечную, и ветровую энергию в электрическую. Прибор способен работать при переменных погодных условиях, поэтому его можно использовать практически в любых регионах для снабжения электроэнергией оборудования и населения, проживающего в труднодоступных местах или в местах, удаленных от линий электропередач. Например, установка может применяться в фермерских хозяйствах, экогородах, для освещения удаленных поселений.

Представленное изделие - автономная мобильная энергетическая установка является комплексным, надежным, гибридным генератором электроэнергии. Электричество вырабатывается за счет энергии солнца, ветра, дизель-генератора [5].

Автономные энергоустановки мощностью от нескольких сотен ватт до нескольких десятков киловатт являются широко востребованными в различных секторах экономики России. Обычно энергоснабжение автономных потребителей обеспечивается в основном с помощью бензиновых и дизель-генераторов при эксплуатации которых требуются большие затраты на периодический завоз топлива и обслуживание. Эксплуатация таких установок - экологическая проблема, которая приводит к загрязнению окружающей среды. В настоящее время широко внедряются комбинированные автономные энергетические установки на возобновляемых источниках энергии, обеспечивающих решение экологических проблем.

Разработанная конструкция состоит из гибридной вертикальноосевой турбины, на внутренних лопастях которой установлены солнечные элементы. Поступающая от них энергия может, при необходимости, увеличивать скорость вращения турбины, либо уходить в накопитель или внешнюю сеть. Специальная форма лопастей внутреннего и внешнего ротора позволяет увеличить коэффициент использования энергии ветра. На лопасти может быть нанесено покрытие, препятствующее обледенению. Вращение солнечных элементов предотвращает перегрев и накопление пыли, тем самым повышая КПД и увеличивая срок службы, в частности при работе с дополнительными концентраторами солнечной энергии.

Мощность установки диаметром 1,5 метра (итоговая высота определяется высотой мачты) и весом около 30 килограмм при благоприятных погодных условиях (освещенность400-800 Вт/м2, скорость ветра3-8 м/с) варьируется от 300 до 500 Вт, что позволяет в год вырабатывать до 4 МВт*ч. Затраты на изготовление одной установки при массовом выпуске не превысят 20 тысяч рублей. Расчетное время службы изобретения по предварительным оценкам составляет не менее 20 лет [3].

Стоимость всесезонной гибридной установки при относительно небольшой доработке конструкции, разумной организации производства и грамотного маркетинга будет почти на порядок дешевле существующих аналогов.