Энергетический рынок развивался чрезвычайно динамично. Но особую стремительность эта динамика приобрела в последние годы. Все указывает на то, что в производстве энергии, особенно электричества, назревает революция.И секрет этой революции заключается в использовании так называемой «микроенергетике».

   Микроенергетика - раздел энергетики, связанный с проблемами генерации электричества и тепла при помощи компактных маломощных (от ватт до киловатт) источников энергии различной природы.К этой категории относятся солнечные батареи и коллекторы, ветрогенераторы, микро-и мини-гидрогенераторы, водородные элементы, газовые микротурбины т.д. Для удовлетворения своих энергетических потребностей человечеству достаточно утилизировать всего 5% солнечной энергии, которая падает на 0,13% поверхности земного шара.


   Источники энергии микроенергетики имеют гораздо больший КПД, чем «традиционные», то есть микроенергетика эффективнее и надежнее. Кроме того, она имеет экологическую преимущество.И самое важное - микроенергетика позволяет быть независимым от централизованных электрических и тепловых сетей, надежность которых стремительно падает. Особенно перспективна микроенергетика в развивающихся странах и странах с переходной экономикой.Использование солярных устройств, гидро-и ветрогенераторов, а также тепловыделяющих элементов и газовых турбин позволило бы обойти этап гигантских электростанций.

   Но реализовать потенциал микроенергетики не позволяют определенные препятствия.Прежде всего, это трудности, связанные с налогообложением, системой стандартов и государственным протекционизм в отношении традиционных производителей энергии. Однако, несмотря на имеющиеся трудности, микроенергетика стремительно развивается и особенно та ее часть, которая связана с альтернативными источниками энергии.

   В силу особенностей используемых технологий микроенергетика способна проникать и на рынок промышленно развитых стран, и в неразвитые районы, где с ее помощью есть возможность получить энергию без больших станций и энергосетей.Эффективность современной микроенергетики подтверждается значительным интересом, который проявляется к ней гигантами современной индустрии. Бурное развитие микроенергетики означает, что естественная монополия, генерирующих и энергоснабжающих компаний больше не является единственным возможным источником энергии.Более того, энергетические компании, эксплуатирующие огромные электростанции, и дальше будут испытывать все большую конкуренцию со стороны микроенергетичних компаний, с их более компактными и «чистыми» источниками энергии.Потери энергии при передаче ее по сетям от электростанций, компенсируются огромной мощностью этих станций, с появлением микроенергетики, потребность в передаче энергии на большие расстояния отпадает, а значит исчезает проблема потери. Кроме того, микроенергетика более эффективная, надежная и экологически чистая.Но самое главное, она позволяет пользователю почувствовать себя независимым от состояния централизованных сетей, надежность которых в последнее время падает.

   Изменение структуры выработки энергии, связанная с развитием микроенергетики, неизбежно приведет к кардинальному изменению структуры сети снабжения и распределения энергии. До сих пор энергия передавалась от крупных электростанций к розеткам домов.На такой поток энергии ориентированы все системы энергетических сетей. Появление микроенергетики заставила специалистов задуматься о включении малых генерирующих мощностей в сеть.Поэтому уже активно разрабатываются новые схемы релейной защиты и управления сетями, которые позволят включать «микрогенераторы» в основную сеть.

   Сейчас по линиям электропередачи передается переменный ток, хотя большинство потребителей, в частности, цифровые устройства используют постоянный ток.Дело в том, что передача постоянного тока на значительные расстояния приводит к огромным потерям. Поэтому современные компьютеры и большинство других приборов имеют устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный.Ветровые и солнечные электростанции генерируют именно постоянный ток, но у них есть один недостаток - нестабильность режима работы как следствие зависимости от природных условий.Один из выходов из этой ситуации - использовать современные аккумуляторы или конденсаторы, другой - создавать эффективные локальные «микросети» постоянного тока, к-вещи такая сеть уже работает в Южной Калифорнии.

   Успехи микроенергетики велики, но еще перспективнее ее будущее.Так, одно из преимуществ микроенергетики заключается в возможности владельца источника энергии быть как потребителем, так и поставщиком энергии, продавая ее излишки через общую сеть.Это может быть реализовано при помощи существующих средств управления сетями, однако это требует введения единой системы стандартов на энергию, которая передается подобным образом. В настоящее время такие стандарты приняты всего в нескольких странах.В Украине для реализации своего права на продажу энергии владелец микроенергетичного источники вынужден разбираться с кучей часто противоречащих друг другу правил и инструкций.Это создает почву для дискриминации таких производителей традиционными компаниями, которые имеют возможность препятствовать их выхода на рынок. Также развитие микроенергетики осложняется из-за значительного государственное регулирование в этой области.Наиболее благоприятная ситуация в США, где более половины штатов приняли законы, либерализуют их энергетические рынки.

   Однако, несмотря на трудности, микроенергетика стремительно развивается и особенно альтернативная энергетика.Согласно прогнозам Мирового Энергетического Конгресса к 2020 году в США, Германии, Японии, Великобритании и других развитых странах доля альтернативных экологически чистых источников энергии составит более 20% всей производимой энергии.

   Из среды альтернативных источников энергии особенно активно развивается ветроэнергетика. Сейчас это наиболее быстро растущий сектор энергетической промышленности в мире. В Европе ветрогенераторы стали привычным элементом пейзажа.Уже сейчас в Дании 13% электроэнергии вырабатывается с помощью возобновляемых источников, в этой стране производится половина ветровых турбин, которые экспортируют по всему миру.

   Следующее перспективное направление микроенергетики - солнечная энергетика.Проблема утилизации экологически чистой и, при этом, "дармовой" солнечной энергии волнует человечество давно, но только недавно успехи в этом направлении позволили начать формирование реального рынка солнечной энергетики.Сейчас основными способами прямой утилизации солнечной энергии являются преобразование ее в электрическую и тепловую. Устройства, которые преобразуют солнечную энергию в электрическую, называются фотоэлектрическими (PV-системы), а устройства, преобразующие солнечную энергию в тепловую, - термическими (Т-системы).Все больше распространение получают гибридные или комбинированные системы (Н-системы), объединяющих функции фотоэлектрических и термических устройств. Характерной особенностью гибридных систем является возможность их функционирования в автономном режиме, без подключения к централизованных энергосистем.Подобные источники энергии являются актуальными прежде всего в Китае, Индии, Индонезии, Африке, Австралии.

   Еще одна перспективная технология - водородные топливные элементы.Суть ее в том, что на специальных мембранах электрон отделяется от ядра атома водорода, в результате чего получается электрический ток, а в отходах - вода и тепло.

   Кроме ветрогенераторов, гелио-и водородных топливных систем достаточно перспективными для мини и микроенергетики есть и другие альтернативные источники энергии: тепловые насосы, энергетические системы на базе мини и микрогидрогенераторов электрической энергии.

   Очень большое значение в современной мини и микроенергетике уделяется устройствам генерации энергии, работающий на традиционном топливе. К таким устройствам относятся, прежде всего, газогенераторы и другие мини и микромоторгенераторы, а также газовые инфракрасные излучатели.В последнее время особенно возрос интерес к моторгенераторов, поскольку на их базе создают когенераторные и тригенераторные установки, вырабатывающие одновременно электричество, тепло и холод. Такие технологии повышают КПД установок на 40% и вдвое снижают выбросы окиси углерода в атмосферу.

   Структура энергопотребления в западных странах существенно отличается от украинской. Если западные страны большое внимание уделяют проблеме автономного энергообеспечения различных объектов, то у нас главное внимание уделялось централизованному энергоснабжению.Именно по этой причине в западных странах так хорошо развито производство малых генерирующих мощностей (от сотен ватт до мегаватт).

Ранее Насколько рентабельны возобновляемые источники энергии? | Позже Природное електротопливо Дании или три условия, при которых есть смысл использовать возобновляемые источники