Своя электроэнергия для частного дома: Как обеспечить своему дому электрическую автономность

для дома, квартиры, дачи своими руками

Электричество — неотъемлемая часть нашей жизни. Электрическая энергия прочно вошла в повседневную жизнь, и даже направляясь в путешествие или приобретя дом, участок, в самом глухом уголке нашей обширной страны, человек одной из первых задач, требующей решения, ставит – обеспечение себя электричеством.

Для дома

Содержание статьи

• 1 Для дома
  • 1.1 Энергия солнца
  • 1.2 Энергия ветра
  • 1.3 Энергия воды
  • 1.4 Биотопливо
  • 1.5 Энергия земли
• 2 Для квартиры
• 3 Варианты для дачи
• 4 Как сделать своими руками
• 5 Ветрогенератор из комнатного вентилятора
• 6 Свое электричество и своя вода
• 7 Особенности установки и эксплуатации автономных источников

У обладателя загородного дома, даже в случае наличия традиционной системы электроснабжения, иногда появляется желание снизить расходы на оплату счетов за потребленную электрическую энергию.
Некоторые застройщики создают полностью автономную систему и становятся независимым от поставщиков электричества. Особенно актуальна такая система электроснабжения для удаленных мест, где отсутствую стационарные сети электроснабжения.
В настоящее время, благодаря развитию техники и технологий, широкое распространение получили установки, использующие в своей работе, альтернативные источники энергии, такие как: энергия солнца, ветра, воды и биотопливо.
При производстве своего электричества, используемого для электроснабжения дома, могут быть использованы все выше приведенные источники энергии.

Энергия солнца

При выборе установок, источником получения электрической энергии, в которых является солнечная энергия, необходимо знать особенности места расположения, которые определяют количество солнечных дней в году.

---

Современный двигатель Стирлинга — Также можно рассматривать как способ получить свое электричество — КПД системы до 34%!

---

Устройствами, служащими для преобразования энергии солнца в электрическую энергию, являются солнечные панели (батареи), которые, в зависимости от требуемой мощности, объединяются в группы.
Состоят панели из фотоэлементов, помещенных в общий корпус. Принцип действия основан на свойствах фотоэлементов создавать разность потенциалов между своими слоями, при воздействии солнечного света.

Солнечные панели – основной элемент солнечных электростанций, в состав которых, кроме них входят следующие элементы:

1. Аккумуляторная батарея (блок батарей) – являющаяся накопителем электрической энергии.
2. Контроллер – электронное устройство, отвечающее за процессом заряда-разряда аккумуляторной батареи.
3. Инвертор – также электронное устройство, преобразующее постоянный электрический ток, накопленный в батарее, в переменный, напряжением 220 В.
4. Аппараты защиты и устройства автоматики, а также соединительные провода.

В качестве дополнительного оборудования, для повышения КПД солнечных электростанций, используются солнечные трекеры – устройства, позволяющие определять положение панелей в пространстве, в соответствии с месторасположением солнца.

Энергия ветра

При выборе источника альтернативной энергии, которым будет ветер, также необходимо знать, какие ветра и какой силы, дуют в месте установки оборудования.
Устройствами, преобразующими энергию ветра, в электрическую энергию, являются ветровые генераторы. Данные технические устройства различаются по мощности, производительности, условиям монтажа и конструкции, от которой зависят все перечисленные ранее показатели.

Ветровые генераторы бывают:

1. С горизонтальной осью вращения — ось ротора и ведущая ось расположены параллельно поверхности земли.
   Бывают однолопастные, двухлопастные, трехлопастные и много лопастные, с количеством лопастей до 50 штук.
2. С вертикальной осью вращения – ось вращения расположена вертикально по отношению к поверхности земли. Данные устройства различаются по технической конструкции: с ротором Савоуниса, с ротором Дарье, с геликоидный ротором, с многолопастным ротором и с ортогональным ротором.
3. Ветрогенератор – парус.

У всех перечисленных устройств есть свои достоинства и недостатки, поэтому выбор всегда за пользователем, который можно сделать на основании критериев выбора и индивидуальными потребностями.

Энергия воды

Живя за городом и имея рядом небольшую реку, ручей или иной водоем, можно воспользоваться энергией воды, для того, чтобы получить свое электричество.
В этом случае необходимо построить индивидуальную микро – ГЭС.
Оборудование для подобных установок выпускается различной мощности, и даже не большой ручей, способен обеспечить потребности дома в электрической энергии.

Микро – ГЭС разливаются по:

1. Типу: плотинные, деривационные, плотинно-деривационные и свободно-поточные.
2. Принципу работы: принцип «водяного колеса», конструкция в виде гирлянды, с использованием ротора Дарье и с использованием принципа пропеллера.
3. Мощности установок и условиям монтажа оборудования.

Каждый тип микро – ГЭС и принцип ее работы, имеют свои плюсы и минусы, которые
определяют выбор оборудования и возможность использования в том или ином

конкретном случае.

Биотопливо

Живя бок о бок с живой природой, всегда есть возможность изготовить установку по получению биотоплива. Биотопливо бывает: твердое, жидкое и газообразное.

Твердое топливо (обычные дрова) и жидкое, требующее специального оборудования для производства, в качестве источников электрической энергии, рассматривать не целесообразно, а вот газообразное – можно.

Газообразное биотопливо – это биогаз, получаемый в результате брожения веществ растительного или животного происхождения, которые всегда имеются в домашнем хозяйстве.
Процесс брожения происходит под воздействием бактерий, в герметично закрытой емкости. Полученный таким образом газ, направляется на сжигание. При сжигании газа, в парогенераторе образуется достаточное количество пара, чтобы вращать паровую турбину, соединенную с электрическим генератором, вырабатывающим электрический ток.

Энергия земли

На территории нашей страны, есть места, где продолжается активность в глубинных слоях нашей планеты (в поверхности земли). В таких регионах, в качестве альтернативного источника электрической энергии, можно использовать энергию земли.

В зависимости от источника, который отдает свое тепло, такую энергию подразделяют на:

1. Петротермальную — источник энергии являются слои земли, обладающие высокой температурой;
2. Гидротермальную — источником энергии являются подземные воды.

Энергия земли, в виде пара, подается на паровую турбину, которая соединяется с электрическим генератором, вырабатывающим электрический ток.

В случае индивидуального использования, возможен лишь способ использования прямого действия, когда пар поступает непосредственно из поверхности земли.

Иные варианты, не прямой и смешанный методы, можно применять лишь при промышленных способах переработки энергии.

Все, рассмотренные выше, варианты использования альтернативных источников энергии для производства своего электричества, доступны для пользователей, при создании необходимых условий для их эксплуатации.

Для создания независимых систем электроснабжения, лучше использовать несколько альтернативных источников энергии одновременно, чтобы компенсировать возможные затруднения каждого способа получения электричества в отдельности.

Достаточно широко, при автономном электроснабжении домов, используется схема ветровой генератор + солнечная электростанция.

Для квартиры

В случае возникновения желания, создать систему независимого электроснабжения отдельно взятой квартиры, в многоквартирном доме, невозможно использовать такие источники как: биотопливо, энергия земли, энергия воды, да и энергию ветра, также использовать затруднительно.

Единственным источником энергии, который можно использовать для получения своего электричества, в условиях отдельной квартиры, без создания неудобств для соседей – является использование энергии солнца.

Промышленностью выпускаются комплекты солнечных электростанций не большой мощности, которые вполне можно разместить в условиях квартиры. Солнечные панели, в этом случае, размещаются на крыше многоквартирного дома или наружном фасаде, в случае его размещения с южной стороны дома.

Комплект солнечной электростанции, не большой мощности, состоит из тех же элементов, что и при электроснабжении дома, разница лишь в количестве солнечных панелей и аккумуляторных батарей.

Варианты для дачи

При необходимости создания независимого электроснабжения дачи, вариант использования солнечной электростанции, также наиболее приемлем. В этом случае, при сезонном характере использования оборудования, можно законсервировать устройства или вывести их из работы, на период отсутствия необходимости в эксплуатации.

Вариант строительства ветрового генератора, также вполне доступен и оправдан. Потому как понеся, некоторые разовые финансовые расходы, в дальнейшем можно, в зависимости от потребности, получать свое электричество.

Вариант применения схемы «ветровой генератор + солнечная электростанция», в этом случае, также актуален, и позволяет создать полностью автономную и надежную схему электроснабжения.

Как сделать своими руками

Комплекты оборудования, о котором было написано выше, стоят достаточно дорого, поэтому у людей творческих, с инженерной смекалкой, иногда появляются мысли о том, а как изготовить то или иное устройство своими руками.

Для того, чтобы сделать агрегат, способный производить электрическую энергию, с использованием альтернативных источников энергии, необходимо:

1. Иметь начальные знания в электротехнике и устройстве электрических сетей;
2. Обладать навыками работы с ручным механическим и электрическим инструментом;
3. Уметь работать с паяльником;
4. Иметь свободное время и главное – желание, создать свое собственное устройство, способное вырабатывать электричество.

Если, в качестве источника энергии, выбрать солнечные лучи, то необходимо изготовить приемную панель – солнечную батарею. Для этого можно пойти несколькими путями, это:

1. Приобрести фотоэлементы и выполнить их соединение, определенным образом (выполняется методом пайки).
   Изготовить корпус панели, в соответствии с размерами собранного приемника, в который и поместить фотоэлементы.
   При таком варианте изготовления, можно изготовить достаточно эффективное устройство, которое сможет обеспечить электрической энергией небольшую дачу, используемую не продолжительное время.
2. При малой мощности нагрузки, когда необходимо зарядить сотовый телефон или иное электронное устройство, можно изготовить солнечную панель из бывших в употреблении диодов или транзисторов.

• При использовании транзисторов — у транзисторов отрезаются крышки и сами транзисторы соединяются последовательно. Транзисторы помещаются в отдельный корпус, к их концам припаиваются выводы. Работа устройства осуществляется при попадании солнечных лучей на «p-n» переход транзисторов.
• При использовании диодов – их потребуется большое количество и электронная плата, которая используется в качестве подложки. Верхняя часть диодов срезается и используя паяльник, кристалл достается из корпуса.
  Кристаллы паяются последовательно, на подложке, в отдельные блоки. Блоки соединяются между собой параллельно.
• Аккумуляторы и электронные устройства (контроллер заряда и инвертор), в случае необходимости их установки, лучше всего приобрести, хотя при желании, электронные устройства, также могут быть изготовлены самостоятельно.
  Если в качестве источника энергии выбрать ветер, воду, биотопливо и энергию земли, то изготовление технических устройств, способных вырабатывать свое электричество, также возможно.

Ветрогенератор из комнатного вентилятора

Простейший ветровой генератор можно изготовить из обычного бытового вентилятора.
Для этого потребуется небольшой генератор от автотехники или двигатель-генератор, которые необходимо закрепить на стойке комнатного вентилятора. Для этого можно использовать любую пластиковую емкость, внутрь которой и помещается преобразующее устройство. Кромке этого, в емкость помещается диодный мост, к которому присоединяются провода, которые выводятся на наружную поверхность емкости.

На вал генератора (двигателя-генератора) одеваются лопасти вентилятора, а к пластиковой емкости крепится хвостовик, который можно изготовить из подручных материалов (пластик, фанера, оргстекло и т.д.).

Вся собранная конструкция помещается на стойку вентилятора, для этого можно использовать обрезок пластиковой или иной легкой трубы, диаметром несколько меньшим, чем отверстие в стойке. Это позволит конструкции вращаться вокруг своей оси, в зависимости от направления ветра.

Крепление деталей и узлов проверяется, при необходимости выполняется их укрепление. К выведенным проводам подсоединяется нагрузка. Устройство готово к работе.

Свое электричество и своя вода

Живя за городом, и имея рядом со своим домом или дачей, небольшую речку или ручей, всегда можно обеспечить себя не только водой, но и своим электричеством.
Конечно можно приобрести комплект микро – ГЭС, которое достаточно широко представлены на отечественном рынке, но можно изготовить подобное устройство и своими руками.
Конструкция может быть простой или сложной, все зависит от потребности в электрической энергии, а также от вида водоема, т.е. способности воды создавать напор в заданном направлении.

Для изготовления простейшей конструкции потребуется автомобильный генератор, велосипедное или иное колесо, пара шкивов разного диаметра или звездочек, а также металлический профиль (уголок), какой есть в наличии.

Из металлического профиля изготавливается конструкция крепления колеса и генератора. Колесо можно расположить параллельно или перпендикулярно плоскости воды, это зависит от вида водоема. На колесе крепятся лопасти, изготавливаемые из металла, пластика, фанеры или иного материала. На ось колеса крепится шкив (звездочка) большего диаметра.

Монтируется генератор, на его вал крепится шкив (звездочка) меньшего диаметра. Шкивы соединяются посредством ременной передачи, звездочки – посредством цепи. К выводам генератора подсоединяются провода. Колесо помещается в воду. Установка готова к работе.

Особенности установки и эксплуатации автономных источников

Для того, чтобы установить на своем загородном участке, даче или в квартире, альтернативный источник получения электрической энергии, не требуется получение каких — либо разрешений и согласований. Это право каждого пользователя, определять для себя самостоятельно, каким способом обеспечивать себя и своих близких электричеством.

Тем не менее, при строительстве устройств, обладающих большой мощностью, необходимо учитывать факторы, влияющие на окружающую среду и проживающих рядом соседей.

Так при использовании:

1. Энергии солнца – при размещении большого количества солнечных панелей, потребуются значительные площади, в связи с чем, возможно потребуется оформлять документы на дополнительные земельные участки.
2. Энергии ветра – необходимо учитывать, что ветровые генераторы, в процессе работы, издают шум, что может негативно отразиться на окружающих.
3. Энергии воды – в случае устройства плотины, выводится из эксплуатации определенное количество земли, что необходимо учитывать при строительстве.
4. Биотопливо – при производстве газообразного вида данного источника энергии, запах, является постоянной составляющей процесса производства. Это необходимо учитывать при создании данного способа производства электрической энергии.

Кроме того, что нет запретов на установку оборудования производящего электрическую энергию с использованием альтернативных источников, так существует еще и закон, в соответствии с которым, каждый гражданин, выполнивший монтаж оборудования мощностью до 30,0 кВт, и получающий избыточную электрическую энергию, которую сам не может использовать – имеет право ее продавать сторонним потребителям. Это право получило название «Зеленый тариф».

Альтернативные источники энергии для частного дома.

Это не только энергия солнца и солнечные батареи / Комфортный дом и бытовая техника / iXBT Live

В последнее время у всех на слуху «зеленая энергетика». В Западных странах усиленно пытаются перейти на генерацию электроэнергии, которая полностью основана на базе возобновляемых (неисчерпаемых, с человеческой точки зрения) источников. Получится это или нет и в какие сроки — это уже другой вопрос. Но их маниакальное упорство в этом стремлении часто побеждает разум и элементарную логику. Ну да ладно — это их выбор и их путь.

 Обычный среднестатистический человек в нашей стране, если речь заходит о «зеленой энергии» для частного дома, сразу представляет себе солнечные батареи, которыми устлана вся поверхность крыши домостроения. Да, это самый распространенный и реальный вариант обеспечить дом (полностью или частично) электроэнергией из «дармового» и неисчерпаемого источника. Вот только для того, чтобы превратить энергию Солнца в электричество придется закупать и устанавливать довольно таки дорогое оборудование. А вот о стабильности получения необходимого объема такой электроэнергии мечтать не приходится. Выработка электроэнергии будет зависеть от географии (региона, в котором находится дом), погоды, сезона, времени суток и т.д.

 Но не только солнечный свет можно использовать как источник возобновляемой энергии, который можно использовать для частного дома!

 Энергия ветра

Все видели фотографии (а может быть и не только фотографии) огромных полей с установленными на них гигантскими ветрогенераторами, длина лопастей которых превышает 50 метров. Ветер приводит в движение лопасти ветрогенератора, которые вращают турбину. Вырабатывается электроэнергия. Объем выработки электроэнергии зависит от скорости (силы) ветра, воздействующего на лопасти. Но это, так сказать, промышленные масштабы. А что с выработкой электроэнергии ветряком (ветрогенератором, ветроустановкой, ВЭС) для частного дома? Существуют и мини ветроустановки, которые с успехом можно использовать для выработки электроэнергии для бытовых нужд в частном доме. Мини ветроустановки прекрасно будут работать в степной и гористой местностях и в прибрежных районах. При высоте мачты в 5 метров, длине лопасти в 1 метр (для 4-х лопастных установок) и ветре 12-15 метров в секунду, ветроустановка способна выдавать мощность приблизительно до 1кВт. Вырабатывать же электроэнергию ветряки начинают лишь при минимальной скорости ветра 3-4 метра в секунду. При такой «начальной» скорости ветра, ветроустановка, конечно не сможет выдавать заявленную производителем номинальную мощность. Поэтому годовая выработка электроэнергии ветрогенератором рассчитывается в зависимости от среднегодовой скорости ветра в месте установки ветряка. Установка четырех таких ветряков теоретически может полностью обеспечить потребность в электроэнергии среднестатистического частного дома. Но понятно, что наличие ветра и его скорость вещи непредсказуемые. Соответственно, даже с учетом аккумулирования излишков электроэнергии в то время, когда ветряки работают на 100%, обеспечить надежное и бесперебойное снабжение частного дома электроэнергией, исключительно вырабатываемой ветряками, довольно проблематично.

Комплект оборудования для мини ВЭС и её монтаж обойдутся, конечно, очень недешево. При выборе удачного места установки мачты с ветряком и использовании такой ветряной электростанции в качестве альтернативного источника электроэнергии, можно окупить все затраты примерно за 5-20 лет (опять же по заявлению производителей). Да, срок не маленький, но после этого срока электроэнергия, вырабатываемая ветряком, будет практически бесплатной.

Стоимость ветровой электроэнергии зависит от многих параметров, но приблизительно она в 2-3 раза дороже электроэнергии, вырабатываемой на гидроэлектростанциях и сопоставима со стоимостью электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС. 

При использовании ветряка в качестве источника электроэнергии для дома, в силу главного недостатка ветряков (нет ветра — нет электроэнергии), полностью отказаться от сетевого электричества вряд ли получится. Придется комбинировать источники электроэнергии — ветряк плюс централизованная электрическая сеть.

Энергия воды

Мини гидроэлектростанция вполне может стать альтернативным источником электроэнергии для частного дома. Они довольно компактны и не требую строительства плотины или других вспомогательных сооружений. Правда необходимым условием для получения электроэнергии таким способом является наличие на небольшом расстоянии от домостроения реки, канала или водовода. Да и скорость потока воды должна быть не менее 0,7 метра в секунду. Генератор такой мини ГЭС Погружается в свободный поток реки (канала, водовода) и преобразует вращение турбины в электрическую энергию. Обычно мощность гидроагрегатов мини ГЭС для дома составляет от 0,3 до 5 кВт. С помощью мини ГЭС можно полностью обеспечить частный дом электроэнергией. Мини ГЭС накопительного типа позволяют «запасать» избыток вырабатываемой электроэнергии в аккумуляторах и при увеличении потребления электроэнергии в доме, выше вырабатываемой мини ГЭС на текущий момент, восполнять дефицит электроэнергии из аккумуляторов. 

 Мини ГЭС — это одно из самых перспективный направлений альтернативной энергетики. Работа мини ГЭС не зависит от погодных условий. И хоть оборудование мини ГЭС стОит дорого, но производители заявляют о сроке окупаемости таких установок всего за 2-4 года, в то время, как срок эксплуатации мини ГЭС составляет порядка 20 лет.

 Геотермальная энергия

Геотермальную энергию (тепло недр земли) используют обычно в местах выброса горячих сейсмических источников на Дальнем Востоке, Камчатке и т.д. Да и используется этот вид энергии почти повсеместно в промышленных масштабах. Но благодаря развитию технологий теперь возможно использовать геотермальную энергию «в частном порядке» для отопления дома и в перспективе для выработки электроэнергии.

Принцип отопления дома с помощью геотермальных источников энергии очень похож на принцип работы обычного кондиционера, работающего в режиме обогрева. Тепловой насос (основной элемент такой системы отопления) имеет два контура. Первый контур — это обычная система отопления дома (трубы, батареи отопления). Второй контур — находится под землей или под водой. Теплоноситель второго контура вода. Она принимает температуру среды, через которую проходит, поступает в тепловой насос и нагревает теплоноситель первого контура, который циркулирует по системе отопления дома.

Современные техника и технологии позволяют обогревать данным методом частные дома, находящиеся в любом регионе (не обязательно в районах с горячими сейсмическими источниками). Небольшая разница температур (всего в несколько градусов между температурой на поверхности земли и на небольшой глубине) позволяет получить тепловую энергию, которой вполне хватает для отопления дома.

 Положение с выработкой электроэнергии для частных домов с помощью геотермальных источников немного сложнее. Принцип выработки такой электроэнергии известен давно и используется в работе больших геотермальных электростанций. А вот на уровне «мини» такие электростанции еще практически не выпускаются.

 Развитие геотермальной энергетики имеет огромные перспективы, так как температура геотермальных источников стабильна и не зависит ни от погодных условий, ни от времени года.

 Подводя итог можно сказать, что использование альтернативных источников энергии в частном доме — это не фантастика, а реальность современной жизни. Не смотря на то, что выпускаемое оборудование для выработки электроэнергии из любого альтернативного (возобновляемого) источника стОит, на сегодняшний день, довольно дорого и имеет относительно большой срок окупаемости, такие «альтернативные мини электростанции» всё чаще можно встретить на наших просторах.

Несомненно, с развитием технологий, стоимость таких альтернативных микро и мини электростанций, срок их окупаемости и стоимость вырабатываемой электроэнергии будут уменьшаться!

Производство собственного электричества | Smarter Homes

Выработка собственного электричества может снизить затраты на электроэнергию и обеспечить надежность энергоснабжения.

Для загородной недвижимости это может быть единственным практичным и экономически выгодным вариантом. Для городской недвижимости «микрогенерация» также может быть привлекательным вариантом при определенных обстоятельствах.

Существует несколько вариантов: от солнечных, ветровых и гидроэлектростанций до традиционных дизельных генераторов.

Зачем производить собственное электричество?

Рентабельность

Выработка собственной электроэнергии в долгосрочной перспективе может быть дешевле, чем дальнейшее использование электроэнергии от местных линий, особенно в местах, где есть доступ к хорошим возобновляемым ресурсам (ветер или солнечная энергия).

Для объектов недвижимости в отдаленных районах подключение к местным линиям связи может стоить десятки тысяч долларов. Выработка собственной электроэнергии может оказаться дешевле. Это также может быть вариантом в городских районах. На данный момент затраты на установку относительно высоки, но они снижаются.

Если вы подключены к сети и вырабатываете электроэнергию самостоятельно, вы можете продать излишки обратно своей энергетической компании.

Гарантированное подключение

Если вы можете производить и хранить электроэнергию самостоятельно, индивидуально или совместно с соседями, вы можете быть уверены в электроснабжении даже в случае отключения электричества или отключения вашей местной электросети. Это дает вам гораздо большую независимость от сети и может быть полезно во время чрезвычайных ситуаций или плохой погоды.

Воздействие на окружающую среду

В 2016 году почти 84 процента электроэнергии Новой Зеландии вырабатывалось из возобновляемых источников, таких как гидроэнергетика, ветер, биоэнергия и геотермальная энергия. Остальное приходится на сжигание ископаемого топлива, такого как газ или уголь, процесс, который приводит к выбросам парниковых газов и способствует изменению климата.

New Zealand Energy Quarterly на веб-сайте MBIE содержит информацию о производстве энергии в Новой Зеландии.

По мере увеличения спроса и выработки дополнительной электроэнергии эти выбросы, вероятно, увеличатся. Снижая спрос на электроэнергию от местных линий и вырабатывая ее самостоятельно с использованием возобновляемых источников энергии, таких как гидро-, ветряные или фотоэлектрические элементы, вы поможете сократить выбросы парниковых газов в Новой Зеландии и свой личный углеродный след.

Как самому вырабатывать электричество?

Возможности для собственного производства электроэнергии включают:

• фотогальванические (PV) системы
• ветряные турбины
• микрогидросистемы
• двигатели на биомассе и биогазе
• дизельные или биодизельные генераторы.

Ветровая, фотоэлектрическая, гидроэнергия, биогаз и биодизель используют возобновляемые источники энергии, не производят чистых вредных выбросов и — в зависимости от ваших обстоятельств — могут предложить экономичные варианты производства электроэнергии.

Если вы уже подключены к сети, переход на эти системы может быть относительно дорогим вариантом. Тем не менее, все они заслуживают внимания, особенно недвижимость в отдаленных районах, и цена с каждым годом снижается.

Биомасса и биогаз

Биомасса представляет собой органический материал, который может быть использован для производства электроэнергии, тепла и может быть преобразован в топливо для транспорта. Примерами биомассы являются древесная щепа, обрезки древесины, изделия из бумаги, растительные остатки, навоз и сточные воды. Если фабрики или фермы производят много отходов биомассы, использование этих отходов для производства электроэнергии может быть экономически выгодным.

В доме эффективнее сжигать сухую биомассу в дровяной печи для отопления и нагрева воды или, в случае листьев и садовых отходов, компостировать их.

При разложении органических отходов в отсутствие кислорода образуется смесь метана и двуокиси углерода. Этот биогаз можно использовать вместо природного газа для отопления, охлаждения, приготовления пищи и производства электроэнергии. Метан и углекислый газ являются парниковыми газами, но лучше сжечь метан, чем выпустить его в атмосферу.

Биогаз полезен для фермеров, которым приходится избавляться от большого количества отходов животноводства. Однако биогазовая установка требует технического обслуживания и внимания при эксплуатации, поэтому может подходить только для крупных ферм.

Дизельные генераторы

Дизельные генераторы использовались в течение многих десятилетий для выработки электроэнергии в отдаленных районах.

Они также используются для аварийного производства электроэнергии в случае отключения электроэнергии. Они есть в больницах, компьютерных центрах и других важных зданиях.

При наличии системы возобновляемой энергии (особенно ветровой или солнечной) вам может понадобиться генератор в качестве резервного источника. Он может запуститься автоматически, если заряд батареи станет слишком низким, например, в безветренный или пасмурный день.

Они просты в использовании и могут обслуживаться любым автомехаником. Но у них есть недостатки: шумность, затраты на топливо, неудобство заправки, выхлопные газы (в том числе парниковые газы и другие опасные загрязнители воздуха), износ и стоимость обслуживания.

Хранение и использование электроэнергии

Если вы производите электроэнергию самостоятельно, особенно с помощью ветряных, гидро- или фотоэлектрических систем, вы можете либо подключиться к сети (и возвращать в нее излишки электроэнергии), либо быть независимыми (автономная энергосистема). Если у вас автономная система, вам потребуется:

• иметь батареи для хранения энергии по мере ее выработки
• имеют дополнительную опцию генерации для обеспечения бесперебойного питания.

Если вы подключены к сети, вы будете подключены к местной электросети и сможете экспортировать избыточную электроэнергию, а также использовать электрическую сеть в качестве резерва для вашей системы. Использование сети для хранения будет означать, что вы сможете сэкономить на стоимости местных аккумуляторных батарей.

Аккумуляторы

Если вы используете аккумуляторы, вам понадобится достаточная емкость для хранения электроэнергии для ваших нужд, когда ваши генераторы не работают. Это может быть эквивалентно запасу на несколько дней, если вы полагаетесь на прерывистые источники генерации, такие как ветряные турбины или солнечные фотоэлектрические элементы.

Аккумуляторы также должны быть способны накапливать электроэнергию для удовлетворения пикового спроса, когда несколько приборов включаются одновременно.

Это должны быть аккумуляторы глубокого разряда. Большинство аккумуляторов, например, используемых в транспортных средствах, повреждаются, если вы израсходуете слишком много заряда. Глубокий цикл может выдержать регулярный разряд ниже 50%.

Существует множество вариантов, но свинцово-кислотные батареи являются самыми дешевыми для крупномасштабного хранения. Системы возобновляемой энергии обычно используют так называемые мокрые батареи, а не герметичные или гелевые батареи.

Аккумуляторы выделяют едкие и легковоспламеняющиеся газы на последних этапах зарядки, поэтому их следует устанавливать в хорошо вентилируемом помещении, по возможности отдельно от вашего дома.

Их необходимо правильно устанавливать и обслуживать, чтобы они оставались безопасными и в хорошем состоянии. Проконсультируйтесь с вашим поставщиком и следуйте инструкциям производителя. Они могут нуждаться в замене каждые 6-8 лет.

Блок батарей, достаточный для автономной системы в одном доме, может стоить от 10 000 до 30 000 долларов, в зависимости от того, сколько энергии вам нужно хранить.

Прочее оборудование

Если у вас есть собственная система выработки электроэнергии и вы храните энергию в батареях, вам потребуется другое оборудование, такое как:

• инвертор для преобразования постоянного тока (DC), хранящегося в батарее, в переменный ток 230 В ( переменного тока) используется в стандартных приборах
• выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный перед аккумулятором
• контроллер, чтобы убедиться, что на выходе 230 В и 50 Гц, а аккумулятор не перезаряжается (он направляет избыточную мощность на элемент сопротивления, который может сильно нагреваться)
• , которые должны быть достаточно толстыми, чтобы выдерживать максимальный ток. Чем они короче, тем меньше энергии вы потеряете в пути. Если они должны быть длинными, напряжение должно быть увеличено, а это означает, что вам потребуется больше оборудования для изменения уровней напряжения.

Обратите внимание, что для работы с этими системами обычно требуется лицензированный электрик.

Продажа в сеть

Ваш продавец электроэнергии будет продавать вам электроэнергию по одной цене и может покупать у вас электроэнергию по другой цене. Вам понадобится договор с продавцом.

В зависимости от того, как вырабатывается электроэнергия, компания, работающая с линиями, может не принимать очень малые количества колеблющейся мощности. Это может означать, что вам придется использовать аккумулятор в качестве промежуточного накопителя, прежде чем подавать питание обратно в сеть.

Разные поставщики допускают разные варианты, поэтому проверьте их перед установкой системы. Если вы подключены к сети, вам придется ежемесячно платить за поставку.

Вам также понадобится система управления, которая предотвращает подачу энергии в сеть, когда сеть отключена, чтобы обеспечить безопасность всех, кто работает на линиях.

Энергоэффективность

Выработка электроэнергии в домашних условиях стоит дорого, поэтому вы не хотите покупать более мощную систему, чем вам нужно.

Перед установкой любого типа бытового генерирующего оборудования убедитесь, что вы снижаете потребление электроэнергии с помощью изоляции, энергосберегающих лампочек, газовой плиты, солнечного нагрева воды и т. д.

Вы имеете право производить электроэнергию самостоятельно • Блог Беркли

Имеют ли люди право производить электроэнергию для собственных нужд и при этом оставаться подключенными к сети? Конечно, они делают. Вы видите это каждый день. Без предварительной регистрации и проверки биографических данных любой желающий может зайти в хозяйственный магазин и купить дизельный генератор. Домовладельцы и предприятия могут установить солнечные фотоэлектрические панели на крыше и пользоваться преимуществами низкоуглеродной энергии. Предприятие может установить резервную генерацию, чтобы гарантировать, что оно может полагаться на стабильное электроснабжение.

На самом деле, это право настолько самоочевидно, что трудно найти государство, которое удосужилось бы упомянуть о нем в законе или конституции. Итак, почему это вообще стоит упоминать? Поскольку по мере того, как солнечная фотоэлектрическая энергия становится все более конкурентоспособной, электроэнергетика по всей стране работает сверхурочно, чтобы найти способ нарушить это право.

Джон Веллингхофф, бывший председатель Федеральной комиссии по регулированию энергетики, первым привлек мое внимание к этому вопросу. С помощью трех выпускников юридического факультета Беркли мы с ним написали статью на эту тему, которая недавно была опубликована в Energy Law Journal. Выпускники юридического факультета Беркли, которые внесли свой вклад в проект, — Шина Стокер, Эмили Санги и Романи Уэбб.

Право на собственное производство является естественным продолжением общего права — владельцы собственности могут продуктивно использовать свою собственность. Государства могут использовать полицию для регулирования использования свободы и собственности в целях укрепления здоровья, безопасности и экономического благосостояния. В соответствии с осуществлением этого права существуют разумные ограничения на использование электрических генераторов, поскольку они влияют на выбросы в атмосферу, качество воды, шум и конфликтующие виды землепользования. В случае с солнечными батареями на крышах регулирующие органы часто требуют использования запорных устройств для защиты линейных рабочих, реагирующих на перебои в подаче электроэнергии.

Но право потребителей, подключенных к сети, генерировать собственную энергию остается. Поддержка этого предложения подразумевается во многих законах, которые поощряют генерацию электроэнергии у клиентов за счет использования экономических стимулов, защитных сервитутов или предписаний. Ни один из этих законов не создает права на самовоспроизведение. Это право предполагается.

Важно помнить об этом праве при рассмотрении недавних предложений, которые препятствуют или препятствуют усилиям по самогенерированию. В Калифорнии, например, регулирующие органы рассматривают предложения по взиманию значительной ежемесячной платы с клиентов, которые производят электроэнергию самостоятельно, оставаясь при этом подключенными к сети. Они уже ввели требование о минимальном счете для всех бытовых потребителей — сбор, который гарантирует, что потребители солнечных батарей на крышах будут платить за коммунальные услуги, даже если они ими не пользуются.