Atsinaujinančios energetikos sprendimai tampa vis aktualesni šiuolaikiniame pasaulyje, o saulės energija ir garo turbinos yra dvi svarbios sritys, prisidedančios prie tvarios energijos gamybos. Nors saulės energetika sparčiai populiarėja, vis dar egzistuoja įvairių mitų, kurie trukdo jos plėtrai. Tuo tarpu garo turbinos, būdamos patikrintu ir efektyviu energijos konversijos įrenginiu, yra plačiai naudojamos pramonėje.
Saulės Energetikos Mitų Griovimas
Populiariausius mitus, susijusius su elektros gavyba iš saulės, sugriauna atsinaujinančios energetikos įmonės „Nogridas“ direktorius Nerijus Baliūnas, KTU Elektros energetikos sistemų laboratorijų skyriaus vyresnysis inžinierius Vytautas Adomavičius ir įmonės „Informacinių technologijų pasaulis“ direktorius Algirdas Jacunskas.
Mitas 1: Saulės per mažai, dažnai lyja, sninga, o pernelyg daug dienų būna debesuotos
N. B.: Saulės fotovoltinės elektrinės generuoja elektrą net ir debesuotomis dienomis. Saulės energetikoje skaičiuojama, kiek konkrečiame regione elektrinė gali sugeneruoti elektros per metus. Tad Lietuvoje ši generacija beveik nesiskiria nuo Vokietijos, Danijos ar Austrijos. Lenkiame Didžiąją Britaniją apie 30 proc. Tačiau šiose minėtose šalyse saulės elektrinių, tenkančių vienam žmogui, yra kelis kartus daugiau. Tad saulės turime tikrai pakankamai.
V. A.: Tai yra pamėgtas, faktais nepagrįstas, prieš daug metų išsilavinimą įgijusių mūsų šalies piliečių teiginys, dažnai kartojamas jau apie 20 metų. Daugiamečiais matavimais pagrįsti Lietuvos saulės energijos ištekliai yra arba tokie patys, arba nedaug skiriasi nuo kitų Europos aukštųjų geografinių platumų šalių, kuriose vyksta labai didelio masto saulės elektrinių plėtra. Pavyzdžiui, Jungtinėje Karalystėje jau įrengta virš 11,5 GW saulės elektrinių, Vokietijoje - virš 41 GW, o tokiose plotu už Lietuvą mažesnėse šalyse kaip Belgija ir Olandija, turinčiose lygiai tokius pačius saulės energijos išteklius kaip mūsų, įrengta atitinkamai virš 3,5 ir 2 GW saulės elektrinių, Danijoje ir Austrijoje - 1 GW, Čekijoje - 2 GW. Lietuvoje bendroji įrengtoji saulės elektrinių galia tesiekia tik 0,08 GW. Reikėtų pabrėžti, kad lyja, sninga ir dangus būna debesuotas visose aukštųjų geografinių platumų šalyse. Saulės elektrinių (SE) darbo efektyvumą daug tiksliau įvertina vienoje ar kitoje šalyje įrengto saulės elektrinės galios vieneto W (1 vato) per metus pagaminamos elektros energijos kiekis kWh (kilovatvalandėmis). Lietuvoje vienas įrengtas SE vatas pagamina apie 1 kWh elektros energijos. Labai panašūs rodikliai gaunami ir kitose minėtose šalyse.
A. J.: Saulės spindulių Lietuvoje gauname panašiai tiek pat, kiek jų gauna ir šiaurės Vokietija. Žinoma, norėtųsi, kad saulės būtų dar daugiau, tačiau galime pasižiūrėti į vokiečių pavyzdį, kurie, gaudami tiek pat saulės spindulių, puikiai plėtoja saulės elektrinių veiklą. Stebėdamas šį pavyzdį nematau priežasties, kodėl turėtume nestatyti saulės elektrinių. Tiesioginiai saulės spinduliai net nėra būtini, kad saulės elektrinės generuotų energiją. Aišku, jeigu saulė šviečia, energijos sugeneruojama žymiai daugiau, tačiau nėra taip, kad žiemą energija visai nebūtų generuojama. Nors ir kur kas mažiau, tačiau energijos vis tiek sukuriama ir šaltuoju metų laiku. Suskaičiuojama, kad mūsų šalyje per metus laiko iš instaliuoto 1kW sugeneruojama 1000 kWh per metus. Žinoma, didžioji dalis šios energijos yra pagaminama per pavasarį ir vasarą, o metinis rezultatas tiek Lietuvoje, tiek Vokietijoje yra panašus.
Mitas 2: Saulės baterijos ant stogo atrodo negražiai, gali sugadinti stogą
N. B.: Vizualiniai sprendimai visada yra subjektyvi nuomonė, tačiau dažnu atveju elektrinė parodo, kad šeimininkas mėgsta ekologiją, yra modernus. Esame ne ant vieno stogo statę elektrinę, kuri tik papuošė po savimi esantį seną, dažų spalvą praradusį stogą. Vokietijoje dauguma stogų dangų pardavėjų siūlo paketą kartu su integruota saulės elektrine, tad tai tampa įprastu namo akcentu.
V. A.: Teko girdėti daug nuomonių, kad saulės moduliai stogą pagražina. Gal ir gali nepatyrę montuotojai sugadinti stogą, bet jeigu saulės moduliai ant namo stogo sumontuoti gerai, tai stogo amžius iki kapitalinio remonto padidėja. Kam nepatinka saulės moduliai, galima įsigyti Elono Musko kompanijos gaminamas ilgaamžes čerpes - saulės modulius, kurios gamina elektros energiją. Šios čerpės labai patvarios, nedūžta, o jų kaina yra tos pačios eilės, kaip ir tradicinių čerpių (statant naują arba renovuojant seną namą, išlaidų saulės moduliams šiuo atveju nėra). Be to, jau yra sukurti langų stiklai - saulės moduliai. „Tesla“ paskaičiavimais, tokių čerpių kvadratinio metro kaina yra apie 216 eurų.
A. J.: Dėl grožio ginčytis negaliu - vieniems negražu, o kitiems kaip tik gali atrodyti gražiai. Tai juk skonio reikalas, bet iš principo saulės elektrinių modulius galima priderinti prie stogo dangos. Tiems, kas nori, kad jie derėtų prie stogo ir neišsiskirtų, tam, kad aliuminis rėmas nešviestų, galima juos daryti visiškai juodus. Yra ir kitokių spalvų - moduliai už papildomą kainą gali būti ir raudonos, žalios ar kitos pageidautinos spalvos. Na, o stogą sugadinti gali tik nekvalifikuoti specialistai modulių montavimo metu. Jei montuotojai žino, ką daro, tuomet nesugadins. Jei montuotojas užlipo ant stogo ir nulaužė šiferio dalį - negaliu ginčytis, taip sugadinti stogą tikrai įmanoma. Bet visa tai gali įvykti tik montavimo metu - kai saulės elektrinė yra galutinai sumontuota, stogui ji pati savaime niekaip nebegali pakenkti.
Mitas 3: Saulės jėgainė ant stogo labai brangi ir niekada neatsipirks
N. B.: Saulės elektrinės tiek ant privačių, tiek ant komercinės paskirties pastatų atsiperka per 10-12 metų. Elektrinės veikia ir suteikiamos garantijos 25-30 metų, tad spės ne tik atsipirkti, bet dar ir sugeneruoti naudą. Be to, privatūs namai Lietuvoje gali pasinaudoti LAAIF 25 proc. parama saulės elektrinėms, tad atsipirkimas dažnu atveju „telpa“ į 10 metų. Žiūrint plačiau ir kalbant apie atsipirkimą, tai čia vienas iš retų buities prietaisų, kuris atsiperka iš viso.
V. A.: Netiesa. Stoginės saulės elektrinės taip pat atsiperka.
A. J.: Tikrai nėra taip, kad jie niekada neatsipirktų. Negaunant paramos, skaičiuojama, kad savo reikmėms saulės elektrines naudojantiems fiziniams asmenims pagal dvipusę apskaitą viskas atsiperka per 9-10 metų. Šiuo metu yra atpigusi įranga, tačiau didelių tarifų, buvusių anksčiau, nebėra. Kol buvo dideli tarifai, saulės elektrinė atsipirkdavo dar greičiau - vos per 5 metus. Greičiausiai šiomis dienomis saulės elektrinės atsiperka gaunantiems 25 proc. paramą iš Lietuvos aplinkos apsaugos investicinio fondo - jiems saulės elektrinės atsiperka per maždaug 7 metus.
Mitas 4: Elektrinių priežiūra brangi ir reikalauja specifinių žinių
N. B.: Saulės elektrinė yra ypatinga tuo, kad čia nėra judančių dalių, todėl gamintojai ir duoda tokias ilgas garantijas. Priežiūra dažniausiai apsiriboja elektrinės nusiplovimu aukšto slėgio siurbliu kartą per 1-2 metus.
V. A.: Saulės elektrinėms priežiūra beveik nereikalinga. Jos neturi judančių dalių, inverteriams duodama 5-10 metų garantija, elektrai gaminti nenaudojamas vanduo, nereikia jokių išlaidų kurui, tepalams ir kitoms reikmėms. SE savininkams ypatingų specifinių žinių nereikia.
A. J.: Saulės elektrinė jokios priežiūros nereikalauja. Galima kartais nusiplauti įrengtus modulius, o tai yra jokių specifinių žinių nereikalaujantis darbas. Kaip kokį langą nuplovei ir viskas. Būna, nuo medžių krenta žiedadulkės, paukščiai apdergia. Galima ir nieko nedaryti, jei nėra patogaus priėjimo - visiems nešvarumams nuplauti pakanka ir lietaus. Taip pat galima telefone arba kompiuteryje nuotoliniu būdu pasižiūrėti, ar viskas veikia, patikrinti skaičius, kiek elektros energijos pagaminama. Jeigu viskas veikia, nieko daryti nereikia. Čia ne kokia vėjo elektrinė, kurioje gali nusidėvėti guoliai ar dar kažkas. Saulės elektrinės neturi nusidėvinčių detalių - pasistatei ir pamiršai, nieko daryti nebereikia.
Mitas 5: Saulės elementų technologijos sparčiai tobulėja, todėl geriau palauksiu, kol atpigs ar bus pagamintos dar efektyvesnės
N. B.: Skaičiuojama, kad per metus saulės elektrinių kainos/efektyvumo santykis pagerėja apie 3-4 proc., tačiau įsidiegus elektrinę, jūsų finansinė grąža siektų apie 7-12 proc. Tad investuoti dabar į saulės elektrinę verta.
V. A.: Jau dabar SE yra pakankamai pigios. Beveik šimte pasaulio šalių saulės elektrinėse pagaminta elektros energija yra pigesnė, negu perkant iš elektros tinklų net neskaičiuojant tradicinių iškastiniu kuru varomų elektrinių daromos didelės žalos aplinkai.
A. J.: 2012-2013 m. įsirengusiems saulės elektrines reikėjo laukti vos 5 metus, kol investicija atsipirks. Dabar įrengiamos saulės elektrinės atsiperka tik per 7-10 metų, todėl galima pastebėti, kad laukimas ne visada yra gerai. Anuomet girdėjome žmones sakant - ai, palauksiu, čia atpigs, pasidarysiu pigiau. Bet galų gale išėjo taip, kad tarifai buvo sumažinti, ketinę sutaupyti žmonės arba liko su mažu tarifu, arba visai nepasistatė elektrinių. Reikia naudotis proga tol, kol tebegalioja dvipusė apskaita, nes nesuspėjusiems atsipirks po dar ilgesnio laiko nei po 7-10 metų nuo įsirengimo. Kartais laukimas nieko gero neduoda. Sakoma, kad laikui bėgant moduliai taps efektyvesni - tas efektyvumas pasireiškia tik tuo, kad 1 kW modulis užims mažiau kvadratinių metrų, pavyzdžiui, 6 vietoj 7. Jeigu kažkam labai aktualus ant stogo užimamas plotas, gal ir verta kažko laukti. Vis dėlto, fiziniams asmenims leidžiama statyti iki 10 kW saulės elektrinę, todėl manau, kad apie 60-70 kvadratinių metrų ploto atsirastų ant kiekvieno nuosavo namo stogo. Šiuo atveju laukiant nebent pavyks sutaupyti kelis kvadratinius metrus vietos ant stogo. Didelio privalumo tame nematau. Didesnis efektyvumas reiškia tik tai, kad jie užims mažiau vietos, bet per metus vis tiek sugeneruos 10 tūkst. kWh.
Garo Turbinos: Veikimas ir Taikymas
Garo turbina yra labiau paplitusi pramonėje, o jos ekonominė nauda yra gana didelė. Tai šiluminis variklis, kuris konvertuoja garo energiją į mechaninę darbą, o vėliau dažnai ir į elektros energiją.
Kas yra garo turbina?
Garo turbina - tai šiluminis variklis, kuris garo energiją paverčia mechaniniu sukamuoju judesiu. Garo turbinos veikimo principą I amžiuje aprašė Heronas Aleksandrietis.
Garo turbinos sandara
Garo turbinos konstrukcijos požiūriu yra sukamieji įrenginiai. Pagrindinės dalys yra:
- Ant veleno užmautas diskas;
- Disko mentelės.
Kaip veikia garo turbina?
Veikimo metu garas, kuris atsiranda garo katile, nukreipiamas į turbinos mentes, priverčiant jas suktis ir generuoti mechaninę energiją.
9-Garo turbinos modelis- Video
Garo turbinos istorija Lietuvoje
Lietuva yra viena iš šalių, kuriose garo turbinos pradėtos naudoti gana anksti. Iš garo turbinos istorijos žinoma, kad garo varomi laivai net turėjo dalyvauti paraduose, bet kartais jų nebūdavo įmanoma sustabdyti.
Garo turbinų tipai
Egzistuoja kelios pagrindinės garo turbinų rūšys, pritaikytos skirtingiems pramonės ir energetikos poreikiams:
-
Atbulinio slėgio garo turbina
Atbulinio slėgio garo turbinos išmetimo slėgį galima pasirinkti pagal vartotojų poreikius. Šio tipo turbinos gali būti plačiai naudojamos metalurgijoje, statybinėse medžiagose, chemijos pramonėje, cemento gamykloje ir kt. Gaminant išmetamųjų dujų energiją, jos stabilumą galima reguliuoti automatiškai. Kaip vidutinės įtampos jėgainė, skirta energijos suvartojimui transformuoti, jos išmetamųjų dujų garų terpė (apie 435 ℃, 3MPa ~ 4MPa) gali būti naudojama vidutinės įtampos įrenginiams eksploatuoti. Įrenginio gamybos pajėgumai yra tiesiogiai proporcingi šildymo kiekiui, tai yra, galia fiksuojama šiluma. Kadangi visas garo šildymas be šalčio nuostolių, energijos taupymo efektas yra labai puikus.
-
Ištraukimo priešslėgio garo turbina
Be atgalinio slėgio šildymo, ji taip pat gali šildyti garus esant skirtingam slėgiui garo ištraukimo būdu. Visas siurbimo slėgis gali būti automatiškai sureguliuotas iki nominalios vertės, keičiant šildymo kiekį. Jis tinka šilumos vartotojams, kuriems reikia dviejų rūšių skirtingo slėgio garo, kad būtų išvengta energijos švaistymo.
-
Kondensacinė turbina
Ypač aukštas slėgis, aukštas slėgis, žemas slėgis, vidutinis slėgis, žemas slėgis, žemo slėgio drėgnas garas ir kitos rūšies kondensacinės garo turbinos gali būti plačiai naudojamos elektrinėse, šiluminėse elektrinėse, savarankiškai tiekiamose elektrinėse kaip pagrindinis variklis, kuris skatina generatorius gaminti elektros energiją. Šio tipo garo turbinos taip pat gali būti transformuojamos į nereguliuojamą ištraukimo garų turbiną, kuri, be elektros energijos, gali išgauti dalį garo šildymui (ištraukimo slėgis kinta keičiantis darbo sąlygoms). Galinėje dalyje sumontuotos garo turbinos taip pat patenka į šį diapazoną ir gali toliau dirbti naudodami garus, kurių parametrai yra mažesni.
-
Ekstrahavimo kondensacinė garo turbina
Yra daug rūšių vieno ištraukimo garo turbinų ir dvigubo ištraukimo garo turbinų, kurios gali patenkinti skirtingų vartotojų šildymo ir šilumos poreikius. Kadangi išgaunamas garas nepatenka į kondensatorių, sumažėja visos mašinos energijos nuostoliai ir pagerėja energijos taupymo nauda. Siurbimo tūrį galima keisti savo nuožiūra, stabilią siurbimo slėgio vertę galima reguliuoti automatiškai, valdymo ir reguliavimo įtaisas yra saugus ir patikimas.
Kur taikomos garo turbinos?
Garo turbinos yra universalūs įrenginiai, plačiai naudojami įvairiose srityse dėl savo efektyvumo ir patikimumo:
- Elektrinės jėgainės;
- Termoelektrinės;
- Laivai;
- Pramoniniai procesai;
- Šildymas ir šaldymas;
- Atsinaujinantys energijos šaltiniai (pvz., geoterminės elektrinės).
Kuo skiriasi garo turbinos ir stūmokliniai varikliai?
Konstrukcijos požiūriu garo turbinos yra sukamieji įrenginiai, o stūmokliniai varikliai veikia stūmoklio judesio principu. Garo turbinos pasižymi didesniu efektyvumu didelės galios sistemose ir ilgesniu tarnavimo laiku, nes neturi judančių dalių, kurios sparčiai diltų, skirtingai nei stūmokliniai varikliai.
tags: #saules #energija #ir #garo #turbinos