Еще в 1915 году Александр Леонидович Чижевский (1897 - 1964), впоследствии известный ученый, сформулировал идею, которая на первый взгляд может оказаться тревиальной - биосфера и сформированная ею наружная оболочка Земли со всеми процессами, происходящими в ней, определяется постоянным притоком солнечной энергии.
Объем солнечной энергии, падающей на поверхность Земли, в тысячи раз превышает установленную мощность всех энергоустановок мира. В то же время человечество ежегодно вовлекает в энергетический оборот миллиарды тонн условного топлива, нанося непоправимый экологический ущерб.
Концентрация двуокиси углерода в атмосфере за последние 20 лет выросла в два раза.1) Этот показатель опережает ту же величину, которая сформировалась за всю историю эпохи индустриализации с начала XIX века и до наших дней.
Под влиянием Партии зеленых в Европе и США создаются программы по снижению выбросов СО2. Так, например, в США к 2002 году выбросы СО2 должны быть уменьшены на 7% от уровня 1990 года.

Россия является мировым лидером в расточительном использовании энергоресурсов.
Так, расход энергии на единицу производимой продукции в среднем по России превышал
в 2000 году в два раза аналогичный показатель в США.
К основным причинам повышения энергоемкости относится спад промышленного производства, рост тарифов, износ энергопроизводящего оборудования.
В соответствии с энергетической стратегией России на период до 2010 года, общая потребность в энергоресурсах должна возрасти до 1050-1160 млн. тонн условного топлива.
Данная потребность рассчитана с учетом реализации мероприятий по энергосбережению в объеме 350-450 млрд. тонн условного топлива, в противном случае необходимо будет увеличивать энергетические мощности в 1,5 раза, что потребует огромных капитальных вложений.
Существенными мерами в снижении энергозатрат может стать всемерное развитие идеологии альтернативной (малой) энергетики.

В большинстве европейских стран уже давно существуют центры, строго ориентированные на проведение научных исследований в области альтернативной энергетики.
Так 15 лет назад в Нидерландах был создан национальный энергетический исследовательский центр (Netherland’s Energy Resarch Foundation) в котором работают 900 сотрудников.
В 2000 году, только за счет использования ветровых генераторов и водонагревательных солнечных систем, было достигнуто 3-х-процентное замещение общей потребности страны в энергоресурсах.
В Великобритании, стране с высокоэффективной энергетикой, за счет смещения приоритетов в пользу соблюдения экологических требований, планируется к 2010 году обеспечить 10-ти - процентное замещение энергобаланса страны.
Аналогичные мероприятия осуществляются в США, Канаде и других странах.
Очевидно, что производство и внедрение устройств и систем нетрадиционной энергетики возможно лишь при помощи государства путем совершенствования юридической основы проблем ресурсосбережения в рамках создания Закона об альтернативной энергетике.
В мировой практике широко применяются различные способы предоставления государством субсидий частным производстенным фирмам.
Наиболее распространенной формой являются прямые финансовые гранды, например, научные организации Великобритании, ведущие разработки в области гелиоэнергетики, ветроэнергетики, геотермальной энергетики, энергии биомассы, которые финансируются правительством в размере 3,5 млн. фунтов стерлингов в год. ____________________________________________________________________________________________________________________
1). Индустрия, II, 1988, "Комфорт по доступной цене".
2). Energy Policy 27 (1999) 85-97, Jeffrey M. Loiter Technology Policy and renewable energy.
3). Energy Policy 27 (1999) 85-97, Jeffrey M. Loiter Technology Policy and renewable energy.

- 2 -
Другая форма субсидий - налоговые концессии, в соответствии с которыми заявитель получает дополнительные финансовые ресурсы за счет снижения налоговых выплат. Распространена и еще одна финансовая форма - предоставление правительством льготных кредитов по ставке ниже рыночного уровня и на выгодные (оговоренные) сроки. В этом случае результаты исследований и разработок становятся, также и собственностью государства.
В настоящее время Европейской комиссией в рамках развития программ ТАСИС, ФАРЕ, МЕДА финансируются направления, связанные с разработкой альтернативных источников энергии и охраной окружающей среды на период до 2003 года, на эту проблематику выделено 1042 млн. евро.
Однако, сложившаяся в Российском энергетическом секторе модель инвестирования является деформированной и не эффективной. Она отличается дисбалансом фондового рынка и кредитной системы. Основными инвесторами в энергетике являются сами предприятия реального сектора, на долю которых приходится более 80% от общего объема инвестиций.
Улучшение коньюнктуры нефти и нефтепродуктов на мировых рынках в 1999-2000 гг. привело к увеличению дохода от их экспорта. Рост доходов экспортеров не способствовал активизации их инвестиционной деятельности в энергетический сектор, хотя предприятия нефтедобычи увеличили инвестиции в 1,9 раза, а предприятия нефтепереработки в 1,8 раза.
В настоящее время Минэнерго России было принято решение о внесении дополнений в закон “об энергосбережении”. В рамках этих дополнений обозначена необходимость вовлечения в топливно-энергетический баланс страны местных видов топлива, нетрадиционных и возобновляемых источников энергии. Источником финансирования мероприятий по энергосбережению должен стать экономический механизм, позволяющий предприятиям испеользовать часть прибыли, которую они отчисляют в местный бюджет на покупку, установку, монтаж и наладку приборов и оборудования по энергосберегающим технологиям. Детальная проработка такого механизма весьма актуальна.
Наиболее эффективным сегодня является использование систем по преобразованию солнечной энергии в теплоту, а затем, при необходимости, и в холод. Соотношение затрат на производство технических средств для их включения в энергетический баланс является минимальным по сравнению с затратами на системы преобразования солнечной энергии в электроэнергию, ветровыми генераторами, а также системами, использующими энергию биомассы. При большом многообразии конструкций тепловых гелиоустановок можно выделить две основных - плоские и вакуумные, основными характеристиками которых являются коэффициент замещения нагрузки (доля солнечной энергии в покрытии тепловой нагрузки) за определенный период и теплопроизводительность в расчете на 1м2 солнечного коллектора. Расчеты, проведенные в ЭНИИН им. Кржижановского по большому числу населенных пунктов Российской Федерации показали, что для обеспечения круглогодичного горячего водоснабжения коэффициент замещения нагрузки составил: в средней полосе 0,3-0,36; на юге европейской части - 0,4-0,48; в Южном Забайкалье и Приморье - 0,48-0,52. При этом, годовая удельная теплопроизводительность плоских солнечных коллекторов по указанным районам составляет - 0,4-0,5; 0,6-0,64; 0,7-0,78 Гкал/м2 соответственно. Это означает, что солнечная радиация может заместить около половины энергии, затрачиваемой на горячее водоснабжение в России.
В странах Западной Европы, США и Канаде большое развитие получили вакуумные водонагревательные системы. Данные, приводимые западными фирмами производителями вакуумных коллекторов свидетельствуют, что их можно эффективно использовать в регионах с холодным климатом и низким уровнем солнечной радиации. Вакуумные коллектора имеют КПД значительно больше, чем самый лучший плоский
коллектор. Так, например, на Аляске и в северных районах Канады доля солнечной энергии в покрытии нагрузки составляет 0,3-0,35, а годовая удельная теплопроизводительность - в пределах 0,80- 0,90 Гкал/м 2. Использование современных вакуумных систем с вакуумом порядка 10-5, позволило создать там совершенно независимые системы отопления.
Высокая эффективность солнечных вакуумных коллекторов (поглощение > 96% и эмиссия < 4%), обусловлена прежде всего высокой степенью вакуума (10-3 - 10-5), что позволяет максимально уменьшить теплопотери за счет абсолютного уменьшения конвективных потоков, а также за счет оригинальной конструкции элементов абсорбера с высококачественным селективным покрытием. Результаты международных независимых экспертиз Test Report №264 (Солнечный центр в Швейцарии, август 1997 г.) и Test Report № 97005 (Florida Solar Energy Center, май 1998 г.), подтверждают целесообразность круглогодичного использования вакуумных коллекторов в регионах с низким уровнем солнечной радиации.
В практике гелиотехники существуют достаточно приближенные методики, позволяющие увязывать отaпливаемую кубатуру с размерами солнечного коллектора, мощностью и емкостью бака-аккумулятора. Учитывая, например, что Москва и Московская область расположены на широте 56-й параллели, с ориентировочным количеством солнечных часов - 1400 в год, применение как вакуумных, так и обычных (в летний период) систем отопления и горячего водоснабжения в этом показательном регионе, представляется весьма перспективным.
Развитие технологии по нетрадиционным возобновляемым источникам энергии в Западно-Европейских странах (в первую очередь в области электропроизводящих солнечных модулей и водонагревательных систем) нашло свое отражение в градостроительных, архитектурно-планировочных и строительных решениях. Возникло понятие “Энергосберегающий солнечный дом”. В основе энергосберегающего солнечного дома лежит строительная технология, основанная на армировании железобетоном конструкции из блоков пенополистирола. Благодаря уникальным теплоизоляционным свойствам, строительная “коробка” из термоблоков обладает в 100 раз лучшими теплосберегающими характеристиками по сравнению с аналогичной коробкой из кирпича. При этом себестоимость ниже в среднем на 35 %, а затраты на отопление такого дома дешевле на 65 - 75 %. Технология строительства из термоблоков хорошо зарекомендовала себя, в том числе и на крайнем севере России. Имеются расчеты, подтвердающие срок службы элементов конструкции - 120 лет, а стоимость строительства в 2-3 раза ниже. Очевидно, что для отопления таких домов наиболее эффективно использование солнечных коллекторов.
Дома из термоблоков строятся в большинстве европейских стран, США, Канаде. Развивается строительство в Польше и Венгрии. По действующим сегодня в России нормам, возможно строительство домов высотой до 5 этажей. Для оценки экономической эффективности внедрения в России систем солнечного отопления и горячего водоснабжения на основе вакуумных коллекторов в технологию изготовления термодомов ( и не только),несложно будет продемонстрировать всем интересующимся расчётные двнные и системы показателей.

Александр Толочко.

Подробности
ОБЗОР
Компания высокоэффективных решений
Технологии, опережающие время
Микротурбины меняют способы генерации энергии
Напишите