Мини производство от электроэнергии. Подключаться к электросетям или строить собственную электростанцию — что выбирают российские предприниматели? Кто может построить автономную электростанцию

Газопоршневые портативные электростанции стали отличным аналогом агрегатов, работающих на дизельном топливе и бензине. Насколько выгодно использование таких источников электроэнергии, как оборудовать ими свой дом и какие нюансы нужно учитывать при их использовании, расскажет эта статья.

Рост цен на электроэнергию порождает новые предложения на рынке Новое слово в этой сфере - тепловые электростанции, работающие от природного газа. За последние 15 лет производство установок такого рода выросло почти вдвое, а сама технология локальной выработки электроэнергии стала настолько совершенной, что себестоимость одного киловатта выработанного электричества выходит дешевле, чем при потреблении его от городских сетей. Подробнее о преимуществах газовых электростанций:

Универсальность размещения. Газовые электростанции не требуют специальных геологических или климатических условий для установки. Благодаря относительно небольшим размерам и весу, для монтажа автономной станции требуется лишь подготовленное бетонное основание. Отсутствие большого запаса воды для них также не критично.
Долговечность. Разные производители гарантируют разный срок эксплуатации. В общем случае станции работают без капитального ремонта от 30 лет, а с заменой ряда исполнительных узлов - до 100 лет.
Полностью автоматический режим работы. Встроенный блок электронного управления, который имеет место почти во всех установках, автоматически регулирует подачу топлива и контролирует исправность агрегата в реальном времени. Роль обслуживающего персонала сводится к проведению оперативных переключений, наблюдению и контролю параметров.
Широкий диапазон мощности. Газовые мини-электростанции могут обеспечить электричеством как энергоемкие предприятия, так и небольшой загородный дом. В зависимости от исполнения они гарантируют производство электричества в объеме от 5 кВт до нескольких мегаватт.
Возможность использования в качестве резервного источника. Практически любую электростанцию можно укомплектовать блоком АВР и автоматического запуска. Многие производители выпускают штатные модули для модернизации ранее установленных генераторов.
Низкая цена произведенного электричества. В стоимость электроэнергии, потребляемой от городских сетей, закладываются затраты на ее транспортировку по ЛЭП и на обслуживание подстанций. Гораздо дешевле транспортировать газовый энергоноситель, поэтому стоимость выработанной газовыми электростанциями электроэнергии составляет менее двух рублей за киловатт.
Свобода в выборе топлива. Электростанции работают от любого типа газообразного топлива, в том числе и от биогаза. Это актуально для животноводческих хозяйств: объединение метанового реактора, обогатительной установки и электростанции в один энергетический комплекс сделает производство независящим от поставок энергии.

Принцип действия газовых электростанций

По принципу устройства электростанции разделяют на два типа: газотурбинные и газопоршневые. Последние имеют более простую конструкцию, в процессе эксплуатации не нуждаются в дорогостоящем обслуживании и являются наиболее экономичным вариантом газовой установки. При этом они почти не имеют ограничения в максимальной мощности. Газотурбинные электростанции более технологичны и сложны по своей конструкции, но менее экономичны: их применение оправдывает себя только в масштабах промышленного производства. Главное их достоинство - высокая износостойкость узлов и полная неприхотливость к виду топлива: в отдельных случаях может быть использована даже угольная пыль, но требуется специальный модуль подготовки топливной смеси.

Газотурбинные электростанции (ГТЭ)

Основа ГТЭ - газовая турбина, устроенная по принципу реактивного самолетного двигателя. Она представляет собой цилиндрическую камеру сгорания, в которой размещено основное рабочее колесо газовой турбины. В камеру поступают воздух и пары топлива под высоким давлением, где они воспламеняются. В процессе сжигания топлива образуется поток раскаленных газов, который заставляет турбину вращаться. Она в свою очередь передает вращение на компрессор и генератор, обеспечивая таким образом выработку электроэнергии.

Характерно, что турбинные электростанции производят тепловой энергии почти вдвое больше, чем электрической. Поэтому их часто используют как составляющую ТЭЦ путем установки в вытяжной системе котла-утилизатора, обеспечивая таким образом не только выработку электроэнергии, но и теплоснабжение в большом объеме и по минимальной стоимости.

Газопоршневые электростанции (ГПЭ)

В газопоршневых электростанциях источником кинетической энергии является машинный блок, работающий по принципу двигателя внутреннего сгорания. Подача топлива осуществляется инжектором и контролируется электронным блоком управления, за счет чего поршневые электростанции имеют достаточно высокий КПД. Существенным минусом газопоршневой системы является высокий уровень шума и вибрации при работе из-за наличия большого числа подвижных частей. Преимуществом этих двигателей можно назвать высокую адаптивность к различным режимам и уровням нагрузки, чего невозможно достичь в газотурбинных установках, работающих практически на постоянной мощности.

Преимущество использования газопоршневых электростанций в индивидуальном хозяйстве

Автономные газогенераторы вызывают большой интерес и у индивидуальных предпринимателей, и у жителей частных секторов, коттеджей и небольших агломераций. На практике газовые электростанции полностью оправдывают свое применение, а их окупаемость достижима во вполне обозримые сроки. Единственным минусом можно назвать необходимость серьезных капиталовложений, кроме того, существуют следующие нюансы:

Преимущественно используются газопоршневые установки.
Срок окупаемости тем ниже, чем выше действительная мощность станции.
Для установки требуется отдельный земельный участок.
В случае коллективного пользования необходима развитая инфраструктура.
Работа установок невозможна без квалифицированного обслуживания.

Автономные газовые электростанции и ТЭЦ можно разделить на три группы.

Газогенераторы малой мощности

Внешне схожи с бензиновыми, имеют похожий принцип действия и наибольшую стоимость генерируемого электричества. Могут иметь защиту в виде всепогодного кожуха или требуют специального помещения. Не используются в качестве основного источника электроэнергии за очень редкими исключениями. На выборе таких генераторов останавливаются частные домовладения и производственные мастерские, нуждающиеся в резервном источнике электроэнергии и имеющие подвод на объект природного газа. Рассчитаны на баллонное топливо, но эта возможность редко используется. В отличие от более мощных установок имеют существенное ограничение на непрерывную работу (от 6 до 10 часов). Также имеют недостаток в низком качестве генерируемой электроэнергии.

Основные характеристики:

Тип двигателя: Одноцилиндровый четырехтактный карбюраторный с принудительным охлаждением.
Тип генератора: обычно асинхронный одно- или трехфазный генератор с самовозбуждением.
Выдаваемая мощность: до 20 кВт.
Топливо: природный газ, пропан-бутан.
Управление: аналоговый блок управления, релейная защита, АВР в большинстве моделей.
Ввод в работу: менее одной минуты.
Стоимость: от $2000 до $10000.

Это единственный тип газовых генераторов, который можно без усилий перемещать. Его часто задействуют на тех объектах строительства, где отсутствует электроснабжение или во время выездных мероприятий. За мобильное применение приходится расплачиваться высокой ценой портативной электростанции, которая делает использование бензинового топлива в таком случае более рациональным.

Электростанции модульного типа средней мощности

Представляют собой машинные блоки больших размеров, могут быть в открытом исполнении или же ограничены защитным шумопоглощающим корпусом. Преимущественно используются в качестве основных или резервных источников электроэнергии для загородных жилищных кооперативов, офисных и небольших производственных и торговых центров, складов. Производительность таких электростанций довольно высока, а стоимость выработанной электроэнергии сопоставима с электричеством от городской сети.

Основные характеристики:

Тип двигателя: V-образный карбюраторный или инжекторный двигатель с 6–16 цилиндрами, верхним расположением клапанов и водяным охлаждением.
Тип генератора: асинхронный трехфазный бесколлекторный генератор с самовозбуждением.
Выдаваемая мощность: до 1 МВт.
Топливо: природный газ, биометан, пропан-бутан.
Управление: цифровой контроллер, комбинированная многоуровневая защита, АВР, самодиагностика. Работа полностью автоматизирована.
Выход на номинальную мощность: до одного часа.
Стоимость: от $10000 до $250000.

Газопоршневые агрегаты такого класса являются наиболее рациональным методом автономного обеспечения электроэнергией жилых массивов и энергоемких предприятий. Установленный лимит моточасов позволяет использовать их на постоянной основе, останавливая дважды в год на одни сутки для проведения технического обслуживания. Электростанции комплектуются отдельными блоками подготовки газообразного топлива и ЗРУ для первичной коммутации.

Это оборудование является полностью стационарным и при установке требует специально оборудованных площадок или зданий, оснащенных подготовленным бетонным основанием, компенсирующим вибрацию, топливными бункерами, системами газоудаления и вентиляции. Благодаря автоматическому регулированию подачи топлива, стоимость выработанной электроэнергии значительно ниже сетевой.

Энергетические комплексы и мини-ТЭЦ

Хотя газопоршневые электростанции включают возможность работы в режиме когенерации начиная от 100 кВт электрической мощности, наибольшей эффективности следует ожидать от энергетических комплексов, имеющих потенциал в несколько мегаватт. Данные установки представляют собой миниатюрные теплоэлектроцентрали, укомплектованные водогрейными или паровыми котлами, либо тепловыми насосами. Самые продвинутые энергетические комплексы, ориентированные на ресурсосберегащую работу, используют одновременно несколько уровней снятия тепла: котел-утилизатор, экономайзер и контур снятия тепла низкого потенциала.

Основные характеристики:

Тип двигателя: 12 и более цилиндров, с принудительным нагнетанием воздуха, двухуровневым охладительным контуром и тепловым утилизатором на выпускном коллекторе.
Тип генератора: Асинхронный трехфазный бесколлекторный генератор.
Выдаваемая мощность: свыше 1 МВт.
Топливо: природный газ, биотопливо, пропан-бутан, попутный нефтяной газ.
Управление: полностью автоматизированный оперативный пост.
Выход на полную мощность: за 4–5 часов.

Проектирование, изготовление и монтаж энергетических комплексов производятся индивидуально. Задачей каждого проекта является наибольшая гармонизация тепловых и электрических нагрузок объекта с производственной мощностью комплекса. Строительство электростанций осуществляется, как правило, под ключ. Основные потребители - жилые комплексы, энергоемкие предприятия, дата-центры и вахтовые поселки. Стоимость 1 кВт произведенной энергии - не более полутора рублей.

Когенерация в малых масштабах

Мини-ТЭЦ, работающие на газообразном топливе, начали появляться в России относительно недавно, но тем не менее продемонстрировали превосходную эффективность. На сегодняшний день на территории РФ действуют более 200 установок, большая часть которых размещена в отдаленных регионах. Основной аргумент для установки мини-ТЭЦ на объекте - требование полной автономности или невозможность подключения к магистральным линиям энергообеспечения. В этом случае вопрос об экономической целесообразности выводится на второй план.

Преимущество мини-ТЭЦ заключается в том, что станция производит электрическую энергию, которая почти вдвое дешевле сетевой. Тепловая же энергия и вовсе является бесплатной в производстве, а потому ее потребительская стоимость состоит исключительно из затрат на обслуживание оборудования и транспортировку на небольшие расстояния.

Перспектива использования мини-ТЭЦ повсеместно - всего лишь вопрос времени. Так, при строительстве жилых комплексов нового поколения, вопрос о подключении к централизованным источникам тепла и электроэнергии вовсе не стоит. Поскольку качество и режим подачи этих ресурсов оставляют желать лучшего, новостройки комплектуются собственными энергосистемами, от чего выигрывают и владельцы объектов недвижимости, и их пользователи.

Переустройство линий инженерного обеспечения для использования мини-ТЭЦ связано с рядом трудностей. В первую очередь - это вопрос об объемных капиталовложениях. Реструктуризация отрасли энергообеспечения малого предприятия с тепловой и электрической нагрузкой в 2 МВт обойдутся администрации в 20 млн. рублей. Вторая причина низкого распространения - проблема отсутствия собственной сети инженерных коммуникаций: при отказе от центральных источников тепло- и электроснабжения предприятию придется либо выкупать всю имеющуюся инфраструктуру, либо создавать собственную. Рентабельно это только при условии продажи энергоресурсов сторонним потребителям.

Устройство комнаты генераторной для ГПЭ

Монтажные и пуско-наладочные работы провести своими силами не удастся при всем желании, если только речь не идет о генераторах малой мощности. Но подготовить помещение или площадку для установки электростанции вполне реально: это поможет частично сэкономить на дорогостоящих услугах монтажных организаций.

Открытое размещение. При монтаже установки с электрической мощностью более 500 кВт потребуется устройство бетонной площадки, оборудованной средствами пассивного виброгашения. Главный плюс открытого размещения энергоблока - эффективный отвод тепла и отсутствие необходимости в устройстве систем дымоудаления. Для повышения удобства работы обслуживающего персонала над оперативными панелями и механическим блоком сооружают навес.

Установка в помещении. Потребность в полной изоляции энергетической установки зависит от климатического исполнения оборудования. Помещение должно иметь продвинутую систему приточно-вытяжной вентиляции и пожаротушения. Система дымоудаления представлена спаренными общим коллектором дымососами. Потребуется установка вытяжной трубы, пропускная способность и высота которой выбирается в соответствии с рекомендациями производителя оборудования. Требования к зданиям тепловых электростанций регламентируется СНиП II-58–75.

Подключение и эксплуатация

Питание электростанции осуществляется либо от баллона через специальный редуктор, либо магистральным газом, давление которого соответствует требуемым параметрам. Для подключения к магистрали следует зарегистрировать электростанцию как дополнительный газовый прибор, что делается по стандартной процедуре с внесением изменений в проект домового газоснабжения.

К электрической сети газогенератор подключается через двухпозиционный переключатель, если сама установка не включает блок АВР, либо же через ограничитель мощности, автоматический выключатель или линейный разъединитель с комплексом РЗАиТ. Очень полезно организовать на линии генератора внутренний узел учета прямого включения или на токовых трансформаторах - это поможет контролировать стоимость генерируемой электроэнергии и оперативно отслеживать расход топлива.

В процессе эксплуатации важно соблюдать предписанный режим работы, выраженный в числе моточасов в сутки. Электростанции свыше 100 кВт имеют постоянный режим работы на протяжении 361 дня в год, менее мощные могут работать от 6 до 20 часов в сутки. Во время работы практически все параметры контролируются автоматически, в случае неисправности либо остановится двигатель, либо генератор отключит подачу напряжения. Дальнейшая диагностика проводится в соответствии с руководством по эксплуатации.

Техническое обслуживание и допуск

Большинство газопоршневых установок мощностью до 5 МВт не требуют постоянного присутствия оперативного персонала. Наблюдение и контроль параметров можно наладить через линию беспроводной связи, но периодический осмотр нужно проводить лично. Техническое обслуживание станции заключается в проведении плановых ремонтов силами специалистов сервисных компаний и поддержании нормального уровня масла в двигателе. Самостоятельное вмешательство в конструкцию станции не допускается условиями гарантийного обслуживания. Все что требуется от владельца - остановить работу генератора на время планового ремонта или транспортировать маломощную станцию до сервисного центра при необходимости.

Заключение

Отрасль локального производства электрической и тепловой энергии считается потенциальной для развития на глобальном уровне. Выработка энергии таким способом является существенным вкладом в сбережение мировых запасов ископаемого топлива и даст достаточно времени на полный переход к добыче электричества и тепла из возобновляемых источников.

Главная проблема локального использования электростанций - поддержание экологической безопасности в черте городской застройки. Но и этот недостаток очень легко устранить при использовании установок, сорбирующих продукты горения природного газа

Для рядовых же граждан газовые электростанции предоставляют отличную возможность снизить цену на электроэнергию практически вдвое, а при необходимости пользоваться почти бесплатным централизованным отоплением.

Редрик Шухарт (Adlynx), рмнт.ру

Электроэнергетика всегда занимает первые места среди ведущих отраслей промышленности. Спрос и цена на электроэнергию будет расти всегда. Все больше появляются приборов, устройств и транспортных средств, работающих исключительно от электроэнергии. Во Франции уже приняли план к 2040-вому году полностью отказаться от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. В Германии планируют реализовать этот план к 2030-му. Благодаря современным технологиям сегодня вполне доступно приобрести солнечную электростанцию и организовать собственное производство электроэнергии.

Энергию от солнечных батарей можно использовать для производства электричества, отопления объектов любой площади, организации систем вентилирования или подогрева воды. Бизнес-идея по производству батарей и реализации солнечной энергии быстро принесет доход.

Идеи для извлечения прибыли из солнечной электростанции

Бизнес-идея по производству электроэнергии на своей солнечной мини-электростанции привлекательна с какой стороны не посмотри. На калькуляторах зеленого тарифа после расчетов получается, что все оборудование можно окупить не раньше, чем через 5 лет. Но ведь на протяжении этих 5-ти лет Вы же все равно будете пользоваться и платить за электроэнергию. Кроме того, через пять лет цена на электроэнергию вырастет во всем мире и тем более в нашей стране. Так что на самом деле сроки окупаемости оборудования будут гораздо короче, чем 5 лет. Тем более что зеленый тариф – это наименее прибыльный источник дохода от реализации электроэнергии. Ниже предлагаем Вашему вниманию рассмотреть всевозможные варианты для поиска различных путей реализации и новых рынков сбыта.

Бизнес-идеи для производства и реализации солнечной электроэнергии:

Как видите не одним зеленым тарифом можно делать бизнес на солнечной электростанции. Хотя с другой стороны, несмотря на то, что наше государство экспортирует электроэнергию в европейские страны, для многих городов в зимний период отключают свет. А внутренние показатели потребления электроэнергии растут с каждым годом. Поэтому вопрос актуальности «зеленого тарифа» будет еще открыт достаточно долгое время чтобы окупить инвестиции.

Солнечная электростанция для дома и бизнеса

Прогресс не стоит на месте, и сегодня солнечная мини-электростанция для дома существенно усовершенствовалась в эффективности и уменьшилась как в размерах, так и в цене. Чего стоит только аккумуляторная батареи «PowerWall» для бытовых нужд от всемирно известного производителя электромобилей «Tesla». Илон Маск презентовал уже второе поколение батареи «Tesla PowerWall 2». Она способна максимально быстро накапливать электрический ток от солнечных панелей. У самой дешевой модели PowerWall за 3000$, емкость составляет 7 кВт/ч. Всего за 3500$ уже можно приобрести батарею PowerWall 2 с емкостью в 10кВт/ч. Это позволяет потребителю построить солнечную электростанцию самостоятельно. Ведь главное и самое дорогое оборудование в солнечной электростанции это аккумуляторная батарея. PowerWall – обладает всеми необходимыми функциями для контроля зарядки и эксплуатации устройства, кроме того имеет возможность подключения к интернету и возможность отправки сообщений об состоянии работы целой станции.

Можно воспользоваться готовым решением. Полный комплект надежной солнечной электростанции с мощностью в 20кВт/ч марки VINUR можно приобрести за 20 000$. Производитель предоставляет 5 лет гарантии!

Технические характеристики:

График годовой производительности, в кВт/ч:

Производство и реализация солнечной электроэнергии как бизнес проект

Теперь составляем бизнес-план, грамотно подбираем нишу и целевую аудиторию. Популярность альтернативных ресурсов энергии растет с каждым днем. Если в Европе, Америке и скандинавских странах солнечными батареями мало кого удивишь, то у нас эта ниша практически не занята. Во всем мире бизнес-идеи, связанные с использованием солнечных батарей, хоть и требуют крупных вложений, но активно поддерживаются инвесторами и венчурными фондами, а также быстро окупаются и приносят прибыль.

С чего начать: аспекты, которые нужно учесть в бизнес-плане

В бизнес-плане учтите типичные для любого бизнеса вопросы: где искать поставщиков, какое оборудование закупить и какие помещения подойдут под офис/склад. Стоит выделить время на оформление ИП или других форм собственности, а также получить все необходимые разрешения на установку систем альтернативной энергии. Обратите внимание, что при поставке своих услуг, нужно будет составлять договора. Продумайте этот момент, так как типовых документов по этому вопросу мало, а коммерческие организации однозначно будут требовать от вас документацию должного уровня.

Подбираем нишу и определяем целевую аудиторию

Существует множество вариантов подбора целевой аудитории под цели и планы вашего бизнеса:

Если вы будете оборудовать дома системами переработки солнечной энергии в тепло для батарей или в электричество, нужно ориентироваться на владельцев собственных домов или загородных дач с высоким уровнем дохода.
Если же вы будете ориентироваться на обслуживание коммерческих объектов, например, устанавливать комплекты батарей для обогрева бассейнов, стоит искать клиентов среди спортивных центров, закрытых аквапарков, крупных SPA-центров, игровых зон.
Также можно устроить производство электричества за счет солнечных батарей для продажи электричества по «зеленому тарифу». Концепция этого способа уже упоминалась: вы подключаете на производстве «зеленый счетчик», который отчитывает, сколько энергии потребило предприятие, а сколько «залило» обратно в сеть. Разницу в денежном эквиваленте вам выплачивает государство.

Почему бизнес-идея на солнечных батареях – это выгодно?

Комплект солнечной электростанции для дома с производительностью до 20кВт/час обойдется в 20 000$. При этом потребители альтернативной энергии не только экономят на отоплении, вентилировании или электричестве, но и могут продавать излишки энергии, которую они не потребили, государству по «зеленому тарифу». Большее мощные системы для переработки солнечного света в тепло или электричество помогут значительно снизить траты на энергию крупным предприятиям (торговым и развлекательным точкам, заводам и даже государственным учреждениям). В связи с этим, проблем с мотивированием клиентов для заказа не возникнет.

Наладив сотрудничество с частными домами, фермерскими хозяйствами или промышленным предприятиями, вы сможете окупить бизнес по производству и установке солнечных систем и мини-электростанций за 1-2 года, при этом получать стабильную прибыль. Пока ниша не занята, а популярность альтернативных видов энергии только растет, воплощать в жизнь данную бизнес-идею очень выгодно.

В последнее время становятся все более востребованным товаром. Они нужны для автономного электроснабжения в различных ситуациях. Электрогенератор на дровах даст возможность получить электрический ток практически в любом месте. Устройство состоит из топки и элемента, преобразующего тепловую энергию в электрическую. Этот элемент нагревается с одной стороны и охлаждается с другой. В результате происходит выработка электричества. Фактически, это печь с элементом-преобразователем энергии.

Такой генератор можно купить в готовом виде, а можно собрать его даже из подручных материалов, что обойдется буквально в копейки.

Электрогенератор, работающий на дровах, больше всего подходит для обеспечения резервного источника питания или в небольшом доме, а также как основной автономный источник электричества в походе или во время отдыха на природе.

Кроме выработки электричества печь-генератор выполняет основную функцию — нагревает помещение , кроме того, на ней можно приготовить еду и вскипятить воду.

Электрогенератор на вырабатывает постоянный электрический ток 12 вольт. Если подключить инвертор, то можно преобразовать постоянный ток в переменный 220 вольт.

Плюсы и минусы устройства

Как у любого устройства, у электрогенератора на дровах есть свои преимущества и недостатки . Сравнив их, можно понять, насколько вам необходима такая печь и какую именно выбрать.

Преимущества

Возможность обогрева помещения до 50 м 3 и приготовления пищи,
Компактность,
Длительный срок службы,
Возможность использовать не только дрова, но и древесные отходы,
Невысокая стоимость энергии,
Возможность изготовить своими руками.

Совсем недавно наш премьер выступал с призывами беречь электроэнергию, и даже объявил, что-то ли с одинадцатого, то ли с двенадцатого года в стране введут экономичные энергосберегающие электролампочки. Только зачем же нам ждать еще два года, если на энергосбережении, уже сегодня можно делать неплохой бизнес.

Вы знаете, что такое электронные системы (реле) день-ночь ? Они настроены так, что при наступлении рассвета, подключенные к ним электрофонари самопроизвольно гаснут, а с наступлением сумерек, загораются снова. В результате, даже при аккуратном включении и отключении уличных фонарей, можно ежедневно экономить от получаса, до двух, а то и двенадцати часов - это то время, когда они бессмысленно освещают дневную улицу. Добавьте сюда многочисленные подъезды, в которых иногда сутками бесполезно горит свет, и Вы поймете, как комунальщикам и жителям домов нужны энергосберегающие автоматы.

Между тем, в тех же подъездах, достаточно установить простую электронную систему, реагирующую на появление человека. В принципе, даже не придется заново изобретать велосипед, таким электронным устройством может стать обычная охранная сигнализация, чутко реагирующая на присутствие человека. Только вместо сирены, или сигнала оповещения, к нему нужно подключить чувствительное реле, которое будет включать или выключать электролампочку в подъезде дома. Едва вошедший откроет входную дверь, лампочка ярко вспыхнет, осветит подъезд, а спустя пару-тройку минут, после его ухода, самопроизвольно погаснет, потому что это с временной задержкой сработал электронный таймер.

Я, специально не привожу в этой публикации электронные схемы этих умных и полезных устройств. Вы легко разыщете их в справочниках для радиолюбителей, или даже на одном из радиолюбительских сайтов Интернета. У меня другая цель. Данная публикация призвана Вас убедить, что даже на экономии электроэнергии, а она, в масштабах нашей страны, будет отнюдь немалой, можно делать очень неплохой бизнес.

Как Вы уже поняли, Вашими потенциальными приобретателями электронных устройств будут коммунальные службы, - Вам лучше уточнить, в чьем ведомстве находится освещение ночных улиц, а также частники, то есть рядовые граждане, которые не пожелают оплачивать бесполезно используемую ими электроэнергию. На фоне растущих в геометрической прогрессии коммунальных расходов, это возможно и копейки, но в течение года набежит не малая сумма экономии на электроэнергии. Среди Ваших возможных покупателей, могут также быть дачники. Например, вышел на крыльцо, и, реагируя на Ваше появление, мгновенно вспыхнул свет. Вернулись назад, вскоре он, самопроизвольно погаснет.

Давайте произведем простой математический расчет экономии электроэнергии при помощи виртуально установленного нами электронного автомата «день-ночь» на один фонарный стол. Нам известно, в России зимние ночи длинные, а летние очень короткие, поэтому среднегодовое время дня примем в размере 6 часов. Мощность фонарной электролампочки должна быть не ниже 250 Ватт. Соответственно ежедневно бесполезно сгорает электроэнергии: 0,25?6 = 1,5 КВт/час. Вроде бы это не много, но при умножении на 365 дней в году, мы получаем сумму в размере: 1,5 кВт/час х 365 = 547,5 КВт/час. Тарифные цены на потребление электроэнергии у нас постоянно растут, поэтому если мы примем стоимость киловатт часа в размере 1,0 рубля, то годовая экономия от применения нашего автомата составит 547,5 рублей. По моим прикидкам, его цена (мы помним, это очень простое устройство) не будет превышать 500,0 рублей. Значит, уже после первого года его эксплуатации реальная экономия будет в размере 47,0 рублей. Но, ведь это всего лишь первый год, а он будет экономить электроэнергию, как минимум - лет 5 или 6. Во второй год, это будет уже полноразмерная экономия.

Я, уверен, подобные математические выкладки, убедят даже самых скептически настроенных коммунальщиков. Особенно, если учесть, что в их ведении находится не одна сотня городских фонарных столбов. А экономия, за счет применения предложенных Вами недорогих и надежных автоматов реальна, а главное ощутима.

Кстати, почему бы электронные системы, реагирующие на присутствие человека не устанавливать в городских квартирах? Вспомните, как, уходя на работу, мы часто забываем в прихожей выключать освещение. Сейчас, за Вас, это будет постоянно делать электронный автомат. В отличие от нас, он не страдает забывчивостью, хотя случается, что тоже выходит из строя. Но это, форс-мажорное обстоятельство, на которое Вы мгновенно отреагируете, сдав его в ремонт.

Небольшая доработка электронных жидкокристаллических часов (будильника) превратит их в электронный таймер для Вашей утренней побудки, включающий утром в Вашей спальне свет, телевизор, или звуковой сигнал, который приятной, но назойливо повторяющейся мелодией наверняка разбудит Вас.

Как видите, для творческого человека, с изобретательской жилкой, хорошая идея обязательно найдется, причем в любой области человеческого бытия. Для того чтобы практически ее реализовать, порой достаточно сначала обсудить ее со знакомым Вам соответствующим специалистом, дать ему задание разыскать в книгах и журналах ее электронную схему, или же попросить его сконструировать для Вас надежную, работоспособную электронную схему, возможно даже изготовить макет, или опытный образец, а затем, на его основе, подумать о том, как его запустить в серийное производство. Если у Вас на момент его разработки нет средств, для оплаты работы конструктора, договоритесь с ним о проценте вознаграждения, с каждого проданного образца товара. Возможно, он примет Ваше предложение, участвовать в Вашем сулящим доходы бизнесе.

Если Вы не заинтересуете специалистов, не пожалейте личного времени, окунитесь в Интернет, и попробуйте в нем найти нужную Вам схему. Оба устройства не относятся к категории сложных. Применив некоторые усилия, Вы быстро сообразите, как наладить его производство. Я пишу об этом так уверенно потому, что за подобную работу возьмется лишь человек сведущий в радиоэлектронике, державший до этого в руках электрический паяльник, четко знающий, что такое припой, а что такое канифоль.

Для решения проблемы ограниченности ископаемых видов топлива исследователи во всем мире работают над созданием и внедрением в эксплуатацию альтернативных источников энергии. И речь идет не только о всем известных ветряках и солнечных батареях. На смену газу и нефти может прийти энергия от водорослей, вулканов и человеческих шагов. Recycle выбрал десять самых интересных и экологически чистых энерго-источников будущего.

Джоули из турникетов

Тысячи людей каждый день проходят через турникеты при входе на железнодорожные станции. Сразу в нескольких исследовательских центрах мира появилась идея использовать поток людей в качестве инновационного генератора энергии. Японская компания East Japan Railway Company решила оснастить каждый турникет на железнодорожных станциях генераторами. Установка работает на вокзале в токийском районе Сибуя: в пол под турникетами встроены пьезоэлементы, которые производят электричество от давления и вибрации, которую они получают, когда люди наступают на них.

Другая технология «энерго-турникетов» уже используется в Китае и в Нидерландах. В этих странах инженеры решили использовать не эффект нажатия на пьезоэлементы, а эффект толкания ручек турникета или дверей-турникетов. Концепция голландской компании Boon Edam предполагает замену стандартных дверец при входе в торговые центры (которые обычно работают по системе фотоэлемента и сами начинают крутиться) на двери, которые посетитель должен толкать и таким образом производить электроэнергию.

В голландском центре Natuurcafe La Port такие двери-генераторы уже появились. Каждая из них производит около 4600 киловатт-час энергии в год, что на первый взгляд может показаться незначительным, но служит неплохим примером альтернативной технологии по выработке электричества.

Водоросли отапливают дома

Водоросли стали рассматриваться в качестве альтернативного источника энергии относительно недавно, но технология, по мнению экспертов, очень перспективна. Достаточно сказать, что с 1 гектара площади водной поверхности, занятой водорослями, в год можно получать 150 тысяч кубометров биогаза. Это приблизительно равно объёму газа, который выдает небольшая скважина, и достаточно для жизнедеятельности небольшого поселка.

Зеленые водоросли просты в содержании, быстро растут и представлены множеством видов, использующих энергию солнечного света для осуществления фотосинтеза. Всю биомассу, будь то сахара или жиры, можно превратить в биотопливо, чаще всего в биоэтанол и биодизельное топливо. Водоросли — идеальное эко-топливо, потому что растут в водной среде и не требуют земельных ресурсов, обладают высокой продуктивностью и не наносят ущерба окружающей среде.

По оценкам экономистов, к 2018 году глобальный оборот от переработки биомассы морских микроводорослей может составить около 100 млрд долларов. Уже существуют реализованные проекты на «водорослевом» топливе — например, 15-квартирный дом в немецком Гамбурге. Фасады дома покрыты 129 аквариумами с водорослями, служащими единственным источником энергии для отопления и кондиционирования здания, получившего название Bio Intelligent Quotient (BIQ) House.

«Лежачие полицейские» освещают улицы

Концепцию выработки электроэнергии при помощи так называемых «лежачих полицейских» начали реализовывать сначала в Великобритании, затем в Бахрейне, а скоро технология дойдет и до России. Все началось с того, что британский изобретатель Питер Хьюс создал «Генерирующую дорожную рампу» (Electro-Kinetic Road Ramp) для автомобильных дорог. Рампа представляет собой две металлические пластины, немного поднимающиеся над дорогой. Под пластинами заложен электрический генератор, который вырабатывает ток всякий раз, когда автомобиль проезжает через рампу.

В зависимости от веса машины рампа может вырабатывать от 5 до 50 киловатт в течение времени, пока автомобиль проезжает рампу. Такие рампы в качестве аккумуляторов способны питать электричеством светофоры и подсвечиваемые дорожные знаки. В Великобритании технология работает уже в нескольких городах. Способ начал распространяться и на другие страны — например, на маленький Бахрейн.

Самое удивительное, что нечто подобное можно будет увидеть и в России. Студент из Тюмени Альберт Бранд предложил такое же решение по уличному освещению на форуме «ВУЗПромЭкспо». По подсчетам разработчика, в день по «лежачим полицейским» в его городе проезжает от 1000 до 1500 машин. За один «наезд» автомобиля по оборудованному электрогенеретором «лежачему полицейскому» будет вырабатываться около 20 ватт электроэнергии, не наносящей вред окружающей среде.

Больше, чем просто футбол

Разработанный группой выпускников Гарварда, основателей компании Uncharted Play, мяч Soccket может за полчаса игры в футбол сгенерировать электроэнергию, которой будет достаточно, чтобы несколько часов подпитывать LED-лампу. Soccket называют экологически чистой альтернативой небезопасным источникам энергии, которые нередко используются жителями малоразвитых стран.

Принцип аккумулирования энергии мячом Soccket довольно прост: кинетическая энергия, образуемая от удара по мячу, передается крошечному механизму, похожему на маятник, который приводит в движение генератор. Генератор производит электроэнергию, которая накапливается в аккумуляторе. Сохраненная энергия может быть использована для питания любого небольшого электроприбора — например, настольной лампы со светодиодом.

Выходная мощность Soccket составляет шесть ватт. Генерирующий энергию мяч уже завоевал признание мирового сообщества: получил множество наград, был высоко оценен организацией Clinton Global Initiative, а также получил хвалебные отзывы на известной конференции TED.

Скрытая энергия вулканов

Одна из главных разработок в освоении вулканической энергии принадлежит американским исследователям из компаний-инициаторов AltaRock Energy и Davenport Newberry Holdings. «Испытуемым» стал спящий вулкан в штате Орегон. Соленая вода закачивается глубоко в горные породы, температура которых благодаря распаду имеющихся в коре планеты радиоактивных элементов и самой горячей мантии Земли очень высока. При нагреве вода превращается в пар, который подается в турбину, вырабатывающую электроэнергию.

На данный момент существуют лишь две небольшие действующие электростанции подобного типа - во Франции и в Германии. Если американская технология заработает, то, по оценке Геологической службы США, геотермальная энергия потенциально способна обеспечить 50% необходимого стране электричества (сегодня ее вклад составляет лишь 0,3%).

Другой способ использования вулканов для получения энергии предложили в 2009 году исландские исследователи. Рядом с вулканическими недрами они обнаружили подземный резервуар воды с аномально высокой температурой. Супер-горячая вода находится где-то на границе между жидкостью и газом и существует только при определенных температуре и давлении.

Ученые могли генерировать нечто подобное в лаборатории, но оказалось, что такая вода встречается и в природе — в недрах земли. Считается, что из воды «критической температуры» можно извлечь в десять раз больше энергии, чем из воды, доведенной до кипения классическим образом.

Энергия из тепла человека

Принцип термоэлектрических генераторов , работающих на разнице температур, известен давно. Но лишь несколько лет назад технологии стали позволять использовать в качестве источника энергии тепло человеческого тела. Группа исследователей из Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) разработала генератор, встроенный в гибкую стеклянную пластинку.

Т акой гаджет позволит фитнес-браслетам подзаряжаться от тепла человеческой руки — например, в процессе бега, когда тело сильно нагревается и контрастирует с температурой окружающей среды. Корейский генератор размером 10 на 10 сантиметров может производить около 40 милливат энергии при температуре кожи в 31 градус Цельсия.

Похожую технологию взяла за основу молодая Энн Макосински, придумавшая фонарик, заряжающийся от разницы температур воздуха и человеческого тела. Эффект объясняется использованием четырех элементов Пельтье: их особенностью является способность вырабатывать электричество при нагреве с одной стороны и охлаждении с другой стороны.

В итоге фонарик Энн производит довольно яркий свет, но не требует батарей-акуумуляторов. Для его работы необходима лишь температурная разница всего в пять градусов между степенью нагрева ладони человека и температурой в комнате.

Шаги по «умной» тротуарной плитке

На любую точку одной из оживленных улиц приходится до 50000 шагов в день. Идея использовать пешеходный поток для полезного преобразования шагов в энергию была реализована в продукте, разработанном Лоуренсом Кемболл-Куком, директором британской Pavegen Systems Ltd. Инженер создал тротуарную плитку, генерирующую электроэнергию из кинетической энергии гуляющих пешеходов.

Устройство в инновационной плитке сделано из гибкого водонепроницаемого материала, который при нажатии прогибается примерно на пять миллиметров. Это, в свою очередь, создаёт энергию, которую механизм преобразует в электричество. Накопленные ватты либо сохраняются в литиевом полимерном аккумуляторе, либо сразу идут на освещение автобусных остановок, витрин магазинов и вывесок.

Сама плитка Pavegen считается абсолютно экологически чистой: ее корпус изготовлен из нержавеющей стали специального сорта и переработанного полимера с низким содержанием углерода. Верхняя поверхность изготовлена из использованных шин, благодаря этому плитка обладает прочностью и высокой устойчивостью к истиранию.

Во время проведения летней Олимпиады в Лондоне в 2012 году плитку установили на многих туристических улицах. За две недели удалось получить 20 миллионов джоулей энергии. Этого с избытком хватило для работы уличного освещения британской столицы.

Велосипед, заряжающий смартфоны

Чтобы подзарядить плеер, телефон или планшет, необязательно иметь под рукой розетку. Иногда достаточно лишь покрутить педали. Так, американская компания Cycle Atom выпустила в свет устройство, позволяющее заряжать внешний аккумулятор во время езды на велосипеде и впоследствии подзаряжать мобильные устройства.

Продукт, названный Siva Cycle Atom, представляет собой легкий велосипедный генератор с литиевым аккумулятором, предназначенным для питания практически любых мобильных устройств, имеющих порт USB. Такой мини-генератор может быть установлен на большинстве обычных велосипедных рам в течение считанных минут. Сам аккумулятор легко снимается для последующей подзарядки гаджетов. Пользователь занимается спортом и крутит педали — а спустя пару часов его смартфон уже заряжен на 100 поцентов.

Компания Nokia в свою очередь тоже представила широкой публике гаджет, присоединяемый к велосипеду и позволяющий переводить кручение педалей в способ получегия экологически безопасной энергии. Комплект Nokia Bicycle Charger Kit имеет динамо-машину, небольшой электрический генератор, который использует энергию от вращения колес велосипеда и подзаряжает ей телефон через стандартный двухмиллиметровый разъем, распространенный в большинстве телефонов Nokia.

Польза от сточных вод

Любой крупный город ежедневно сбрасывает в открытые водоемы гигантское количество сточных вод , загрязняющих экосистему. Казалось бы, отравленная нечистотами вода уже никому не может пригодиться, но это не так — ученые открыли способ создавать на ее основе топливные элементы.

Одним из пионеров идеи стал профессор Университета штата Пенсильвания Брюс Логан. Общая концепция весьма сложная для понмания неспециалиста и построена на двух столпах — применении бактериальных топливных ячеек и установке так называемого обратного электродиализа. Бактерии окисляют органическое вещество в сточных водах и производят в данном процессе электроны, создавая электрический ток.

Для производства электричества может использоваться почти любой тип органического отходного материала - не только сточные воды, но и отходы животноводства, а также побочные продукты производств в виноделии, пивоварении и молочной промышленности. Что касается обратного электродиализа, то здесь работают электрогенераторы, разделенные мембранами на ячейки и извлекающие энергию из разницы в солености двух смешивающихся потоков жидкости.

«Бумажная» энергия

Японский производитель электроники Sony разработал и представил на Токийской выставке экологически чистых продуктов био-генератор, способный производить электроэнергию из мелко нарезанной бумаги. Суть процесса заключается в следующем: для выделения целлюлозы (это длинная цепь сахара глюкозы, которая находится в зеленых растениях) необходим гофрированный картон.

Цепь разрывается с помощью ферментов, а образовавшаяся от этого глюкоза подвергается обработке другой группой ферментов, с помощью которых высвобождаются ионы водорода и свободные электроны. Электроны направляются через внешнюю цепь для выработки электроэнергии. Предполагается, что подобная установка в ходе переработки одного листа бумаги размером 210 на 297 мм может выработать около 18 Вт в час (примерно столько же энергии вырабатывают 6 батареек AA).

Метод является экологически чистым: важным достоинством такой «батарейки» является отсутствие металлов и вредных химических соединений. Хотя на данный момент технология еще далека от коммерциализации: электричества вырабатывается достаточно мало - его хватает лишь на питание небольших портативных гаджетов.