Энергоэффективное жилье - проблемы и перспективы.
13.03.2008
     Рост цен на энергоресурсы ставит вопрос об организационных и технических мерах по экономии тепло- и электроэнергии в разряд одних из самых приоритетных вопросов за последние годы.
     Необходимость экономии и замещения основных видов топливно-энергетических ресурсов все настойчивее подвигает ученых к созданию передовых технологий, позволяющих использовать альтернативные и возобновляемые источники энергии.

Результаты анализа процессов развития человечества показывают, что к середине XXI века резко обострится проблема энергообеспечения населения Земли. Ученые связывают это с исчерпанием значительной доли залежей нефти и газа, а также с обострением экологических проблем, обусловленных загрязнением окружающей среды продуктами сгорания топлива, а также развитием „парникового эффекта”.
Каждый из периодов архитектуры рождал свои прорывы, свои фантастические, дерзкие проекты. Насколько они воплощались, зависело от уровня развития техники строительства. Часто эти проекты оставались только на бумаге. Но сегодня мы наконец-то вступили в такую эпоху развития, когда все возможно.
Одним из приоритетных направлений экономии топливно-енергетических ресурсов в Украине должно стать использование солнечной енергетики. Особенно широкое ее использование возможно в жилищном строительстве и при реконструкции жилых домов первых массовых серий.
На сегодняшний день солнечная энергетика в Украине, в основном развивается через внедрение солнечных коллекторов (СК) для горячего водоснабжения жилых домов. Коллекторы вырабатываются в Крыму, Харькове, Киеве, Днепропетровске и в других городах Украины. Стоимость коллекторов составляет около 100-150 долларов США/м2.
Продолжительность солнечных дней в году составляет примерно 2 100 часов. За это время на каждый квадратный метр поверхности поступает солнечная энергия, эквивалентная 1200 кВт/ч. Эта совершенно бесплатная энергия. Вместе с тем 1200 кВт/ч энергии достаточно для нагрева порядка 18 000 литров воды с температуры от 13 градусов С до 65 градусов С.
В связи с этим во всем мире широко развивается разработка солнечных энергоустановок (СЭУ).
Подсчитано, что в случае установки СЭУ на 10% зданий, например, в США, количество выбрасываемого в атмосферу углекислого газа за пять лет снизится на 10 млн.т. Именно поэтому в США разработана и активно внедряется программа по созданию 1 млн. „солнечных домов”. Многочисленные компании, прежде всего такие, как Simens Solar, Solarex, BP Solar и Kyocera усовершенствуют технологии изготовления фотоэлектрических модулей (ФЭМ) для генерирования солнечной энергии.
Так, в штате Невада планируется создание солнечных станций общей мощностью 270 МВт. Предполагается, что уже в конце первого десятилетия XXI века будет продаваться 400 МВт/год солнечной энергии, а к 2030 году - 10 ГВт/год, что аналогично мощности 10 крупных атомных реакторов, подобных реакторам Хмельницкой АЭС.
Самая большая фотоэлектрическая станция в Европе создана в Италии. Ее мощность составляет 3,3 МВт (45000 ФЭМ расположены на площади 70000 м2).
В Германии за 1993-1995 гг. установлено 2000 станций по 5 кВт и несколько - по 300 кВт. В 1997 г.. в Германии мощность ФЭМ увеличилась по сравнению с 1996 г. на 50%. В 1998 г. в эксплуатации находилось уже 10000 установок, мощность которых возросла за это время с 11 до 34 ГВт/год, а сбыт енергии увеличился на 30%. В 1998 г. на крышах шести зданий Мюнхенской ярмарки были смонтированы ФЭМ, производящие в год 1 млн. кВт/ч электроэнергии. Германия является одним из лидеров на мировом рынке солнечных батарей.
В Японии к началу следующего года предполагается довести мощность ФЭМ до 400 МВт, а к 2010 г. - до 4,6 ГВт.
В Африке общая мощность солнечных электростанций пока еще мала и в 1996 г. не превышала 1 МВт. В развивающихся странах предполагают выйти на мощность 100 МВт для бесперебойного обеспечения электроэнергией больниц и снабжения поселков и пастбищ водой.
В нашей стране первые СЭУ автономного электроснабжения появились в 60-е годы. В 80-е годы в Крыму была построена экспериментальная солнечная электростанция мощностью 5МВт с термодинамическим циклом преобразования энергии, а также экспериментальный комплекс сооружений с солнечным тепло- и хладоснабжением.
В настоящее время научно-исследовательскими институтами Украины накоплен богатый опыт изготовления и эксплуатации СЭУ, позволяющий успешно использовать их в строительной сфере.
Статистические данные свидетельствуют, что уровень энергопотребления отечественной семьи, состоящей из четырех человек, составляет примерно 2-10 тыс. кВт/год. Энергоснабжение такой семьи может обеспечить СЭУ, в состав которой входят солнечные батареи мощностью 0,8-3 кВт и аккумуляторные батареи. Стоимость установки такой СЭУ будет составлять ориентировочно 6 тыс. долларов.
Несомненные экономические и технические преимущества дает применение СЭУ при сооружении жилья в труднодоступных и неосвоенных местах, куда не проложены энерготрассы: в горах, на островах, в лесах и так далее.
Особо следует акцентировать внимание на том, что широкое применение систем солнечного энергоснабжения (солнечных батарей, коллекторов) увеличивает престиж зданий и, в перспективе, будет способствовать повышению его стоимости.
За последние 15-20 лет в Европе „солнечные” дома стали расти как грибы после дождя. В самом простом и наиболее распространенном варианте большая часть энергетических потребностей такого дома обеспечивается солнечным светом и теплом, за счет чего затраты других энергоносителей снижаются на 40-60% (в зависимости от конструкции здания и его местоположения). А "солнечный" дом, оснащенный эффективной тепловой установкой, может полностью удовлетворить запросы его обитателей в тепле и свете даже без использования других источников энергии. И при этом - никаких отключений и перебоев в подаче электроэнергии, никаких проводов извне, никаких счетчиков, никаких запасов дров, угля или мазута.
Главное в концепции "солнечного" жилого дома - максимальное, исходя из особенностей местности и климата, использование солнечного излучения, превращение его в тепло и сохранение тепловой энергии в доме с наименьшими потерями. Реализация такого подхода дает значительную экономию средств и улучшает экологическую обстановку (за счет минимального применения всех других источников энергии): в атмосферу выбрасывается меньше продуктов горения, дороги освобождаются от тяжелого транспорта, перевозящего миллионы тонн топлива, леса сохраняются от вырубки на дрова и т. д.
К сожалению, Украина в плане развития "солнечного" домостроения продолжает отставать от индустриального мира, хотя ее климатические условия позволяют строить "солнечные" здания во многих регионах. Основной проблемой такого состояния дел является, в основном, недостаточное информирование населения о положительных аспектах внедрения таких технологий, отсутствие механизмов кредитования населения по льготным процентам, невозможность установки „солнечных батарей” на крышах высотных домов коммунальной собственности, которые, по большому счету, являются ничьими.
В то же время в странах СНГ, в частности, в России, такие проблемы решаются и довольно успешно.
Не так давно в Московском государственном строительном университете была разработана программа "Солнечный дом" и создан проект жилого дома "СОЛ-1", получивший золотую медаль на международной выставке "Жилище-99". В этом проекте использованы исключительно элементы пассивной системы энергосбережения: две стены Тромба, гравийные накопители тепла в полуподвальном помещении, массивные полы, перекрытия и стены. Хорошим аккумулятором тепла служат сад и теплица, расположенные на втором этаже. По расчетам, в жилище, построенном по проекту "СОЛ-1", только в зимнее время придется пользоваться дополнительными источниками тепла, расход которых сокращен на 70%.
Возможно, российские "солнечные" дома, особенно в сельской местности, будут больше тяготеть к деревянным конструкциям, чем на Западе, где дерево в большом дефиците. Но основная концепция энергосберегающего дома, по-видимому, должна быть единой - в Европе ли, в Америке или на Украине. Нужна технологическая совместимость элементов "солнечного" дома, изготовляемых у нас и в других странах. Мы должны интегрироваться в зарубежное производство, иначе безнадежно отстанем и будем вынуждены покупать "солнечные" дома за границей, где уже сейчас 1 м2 гелиоколлекторов, поставляемых западными фирмами, стоит в среднем 400 долларов США.
Солнечная энергетика еще в самом начале пути. Ее часть в общеем мировом энергопотребление не превышает 0,1%, а среди возобновляемых источников ей принадлежит около 1%. Но технический прогресс, достигнутый в этой области за последнее десятилетие, так велик, что специалисты дают весьма оптимистические прогнозы: уже к середине XXI века солнечная энергетика наряду с другими возобновляемыми источниками (геотермальные и приливные станции, ветровые турбины и др.) может занять ведущее место в мире.
Что касается "солнечного" домостроения, то, на мой взгляд, "энергосберегающие солнечные" дома должны стать не только источником экономии средств, но и „предметом моды”. Тогда солнечная энергия войдет в каждый дом и на смену сегодняшним задымленным городам придут чистые и светлые. Очень хотелось бы, чтобы эти времена наступили быстрее.

 
< Пред.   След. >
 
 
 
 
НОВОСТИ

 
 
Объединенная Термоэнергетическая компания © 2017