Dezvoltarea tehnologiilor în domeniul stocării energiei electrice. Dispozitiv pentru stocarea energiei electrice și alimentarea acesteia către consumatorii de energie intermitentă Stocarea energiei electrice la scară industrială

Y.N.ELDYSHEV Problema stocării energiei este una dintre cele mai importante nu numai în sectorul energetic, ci și în economie (ca și în știință) în general. Nu a fost încă rezolvată în totalitate. Incapacitatea noastră de a stoca și stoca în mod eficient energia rezultată are un efect deosebit de dăunător asupra dezvoltării unor astfel de metode relativ „curate” de producere a acesteia folosind surse de energie regenerabilă, cum ar fi energia hidroelectrică, energia solară sau energia eoliană. La urma urmei, încă nu suntem în măsură să asigurăm o aprovizionare garantată cu energie consumatorilor din astfel de surse din cauza schimbărilor zilnice, sezoniere și chiar slab previzibile ale puterii lor. Prin urmare, orice informație despre realizările în acest domeniu este de mare interes.
Proiect metan
Serviciul de presă al Societății Fraunhofer (Societatea Joseph Fraunhofer este analogul german al Academiei Ruse de Științe Inginerie, scopul său principal este de a promova dezvoltarea cercetării aplicate). Oamenii de știință germani au dezvoltat o tehnologie în care surplusul de electricitate generat de centralele solare sau eoliene și care nu este necesar în acest moment este transformat în metan. Gazul astfel obținut poate fi stocat pe termen nelimitat și utilizat după cum este necesar folosind infrastructura de gaze existentă.
Proiect pilot dezvoltat de Centru energie solară iar cercetarea hidrogenului, care se află la Stuttgart (Germania), este în prezent implementată de companii cooperante din Austria și Germania. Lansarea unei stații industriale cu o capacitate de zeci de megawați bazată pe această tehnologie este planificată pentru 2012.
Potrivit dezvoltatorilor, sistemul demonstrativ, construit la Stuttgart, folosește excesul de energie generat de panourile solare și centralele eoliene (WPP) pentru disocierea electrolitică a apei în oxigen și hidrogen. Ulterior, hidrogenul rezultat, combinându-se cu hidrogenul furnizat sistemului dioxid de carbon, formează metan, care poate fi deja stocat și folosit pentru a genera energie în orice moment. Potrivit oamenilor de știință, eficiența unei astfel de transformări este de peste 60%.
Nu este un secret pentru nimeni că metodele „clasice” de stocare a energiei electrice în condensatoare și baterii necesită crearea unei infrastructuri speciale (suplimentare și destul de costisitoare). Spre deosebire de astfel de metode de stocare a energiei sub formă de metan în Germania, ca și în multe alte țări, există deja toată infrastructura necesară - acesta este un sistem distribuit de instalații de stocare a gazelor de mare capacitate. Prin urmare, autorii acestei tehnologii cred că poate avea perspective bune, deoarece o astfel de transformare cu eficiență decentă este „cu siguranță mai bună decât o pierdere completă de energie electrică care nu poate fi folosită aici și acum”. Dar până în prezent, nu au fost propuse multe alternative reale la „conversia gazelor” ca metodă de stocare a energiei.
„Calcâiul lui Ahile” de acumulatori hidraulici
centrală cu acumulare prin pompare aspect poate varia foarte mult: multe stații de stocare sunt aproape imposibil de diferențiat de o centrală hidroelectrică convențională situată pe un râu cu o pantă semnificativă, dar există și cele care au un rezervor de stocare foarte neobișnuit, precum stația Taum Sauk din Missouri (SUA). ) , atrăgând atenția multor turiști. Dar, în orice caz, această metodă de stocare și redistribuire a energiei are un dezavantaj serios - necesitatea de a înstrăina suprafețe mari pentru piscinele superioare și inferioare, precum și lucrările de construcție la scară largă (și costisitoare).
Alternativa la apa
Unul dintre cele mai vechi dispozitive de stocare a energiei este o centrală de stocare cu pompare (PSPP). Acesta este numele unui tip de centrală hidroelectrică special concepută pentru a echilibra eterogenitatea zilnică a sarcinii electrice. PSPP folosește un complex de generatoare electrice și pompe electrice sau unități hidroelectrice speciale reversibile care pot funcționa atât ca generatoare, cât și ca pompe. În timpul consumului minim de energie, centrala cu acumulare prin pompare primește energie electrică ieftină de la rețeaua electrică și o folosește pentru a pompa apă în piscina superioară, adică acționează ca o pompă. Și în timpul vârfurilor consumului de energie dimineața și seara, centrala cu acumulare prin pompare evacuează apă din amonte în aval, generând energie electrică „de vârf” scumpă, pe care o trimite în rețeaua electrică, adică acționează ca un generator electric.
Întrucât în ambele moduri eficiența unei astfel de centrale este mai mică de 100%, este clar că, în cele din urmă, centrala cu acumulare prin pompare consumă mai multă energie electrică decât produce, adică formal se dovedește a fi neprofitabilă. Totuși, nu trebuie să uităm că centralele cu acumulare prin pompare consumă energie „ieftină” și furnizează energie „scumpoasă” rețelei, astfel încât rezultatul economic nu coincide cu bilanțul energetic și nu este determinat de simple operații aritmetice. Cert este că în sistemele mari de energie o pondere semnificativă o reprezintă capacitatea centralelor termice și nucleare, care nu pot reduce rapid producția de energie electrică atunci când consumul de energie scade sau o fac cu pierderi mari. De aceea, costul comercial al energiei electrice în perioada de cel mai mare consum („vârf”) în sistemul energetic este mult mai mare decât în perioada consumului minim al acestuia, iar utilizarea centralelor cu acumulare prin pompare se dovedește a fi rentabilă. , crescând atât uniformitatea sarcinii asupra altor capacități ale sistemului energetic, cât și fiabilitatea alimentării cu energie în general.
O centrală cu acumulare prin pompare arată ca un sistem de stocare a energiei simplu și fiabil, care are multe avantaje și o singură, dar foarte semnificativă, slăbiciune: nu poate fi construită peste tot și ocupă mult spațiu.
Energia poate fi stocată... în frigider
Relativ recent, s-a propus stocarea „energiei eoliene” (electricitate obținută din turbinele eoliene) prin modificarea temperaturii în depozite uriașe de depozitare frigorifică, ceea ce necesită aproape deloc costuri de capital. Un grup de cercetători de la universități din Bulgaria, Danemarca, Spania și Țările de Jos au dezvoltat proiectul Night Wind, care vizează crearea unui sistem paneuropean de stocare a energiei eoliene bazat pe utilizarea elementelor infrastructurii existente.
Ideea este simplă: noaptea, când consumul de energie electrică scade, dar turbinele eoliene continuă să funcționeze, energia electrică pe care o generează se propune să fie folosită pentru a scădea temperatura în frigiderele existente ale depozitelor mari de alimente. Estimările au arătat că este suficient să reduceți temperatura cu doar 1 °C față de norma obișnuită. Cu alte cuvinte, energia va fi „stocata” ca urmare a răcirii a multor mii de tone de produse diverse, care vor fi stocate ca de obicei undeva în Danemarca, Olanda sau Franța. În timpul zilei, când consumul de energie electrică crește de multe ori, toate aceste frigidere gigantice pot fi pur și simplu deconectate de la rețea până când temperatura din ele crește treptat cu același 1 °C, adică revine la valoarea obișnuită.
Și deși, după cum se știe, frigiderele în sine, chiar și cele mai gigantice, desigur, nu produc energie electrică, astfel de fluctuații de temperatură sunt de doar un grad cu o perioadă de o zi, dacă sunt folosite în toate depozitele frigorifice mari din Europa, conform estimărilor autorilor proiectului, va fi echivalentă cu apariția unei superbaterie cu o capacitate de 50 GWh în rețeaua generală de energie!
Autorii proiectului au demonstrat eficacitatea ideii încă din 2007 prin instalarea unei turbine eoliene lângă unul dintre cele mai mari depozite frigorifice din Bergen (Olanda) și prin înființarea unui sistem electronic de control al frigiderului conform principiului descris mai sus. Așa că acum soarta proiectului este în mâinile economiștilor de energie, care trebuie să decidă cât de recomandabil este să se bazeze pe această metodă specială de stocare a energiei.
Volante
Mulți experți consideră încă volantele ca fiind un dispozitiv de stocare a energiei foarte promițător. Discuțiile despre ei au loc de zeci de ani. Dar numai recent au fost dezvoltate proiecte cu adevărat funcționale care demonstrează în practică capacitățile unor astfel de unități.
În 1964, profesorul N.V. Gulia (în ultimul timp șeful departamentului de la Universitatea Industrială de Stat din Moscova) a propus un nou tip de volant, care trebuia să servească drept dispozitiv de stocare a energiei. Nu era un disc solid, ci un miez cu sute și chiar mii de straturi de bandă subțire de oțel (mai târziu din plastic) înfășurate în jurul său, închis într-o carcasă, în interiorul căreia a fost creat un vid pentru a reduce pierderile prin frecare. După cum s-a dovedit, astfel de supervolante puteau „absorbi” destul de multă energie pe unitatea de masă, deoarece energia stocată era determinată în primul rând de viteza maximă de rotație (deoarece era proporțională cu pătratul său și depindea liniar de masă), care la rândul său a fost limitată de rezistența materialului ales.
Superflywhile moderne cu înfășurare din fibră de carbon au un conținut specific de energie de până la 130 Wh/kg. Acest lucru este oarecum inferior performanței celor mai bune baterii litiu-ion, dar și propulsoarele cu volantă au avantajele lor: sunt mult mai ieftine, mai durabile și mai sigure (nu numai pentru sănătatea personalului de operare, ci și, la fel de important, pentru mediul înconjurător).
Inventatorul însuși a experimentat foarte mult cu superflywheels în urmă cu 40 de ani, deoarece le-a considerat dispozitive promițătoare de stocare a energiei pentru transport și chiar a construit mai multe mostre din astfel de vehicule. S-a gândit și la utilizarea lor în sectorul energetic ca alternativă la baterii, dar până de curând ideea de a folosi volante pentru a stoca energie nu în laboratoare, ci la scară industrială și în rețelele energetice existente le părea exotică și chiar utopică specialiștilor. . Doar în ultimii ani Unele companii din Occident au început cercetări serioase în acest domeniu.
Astfel, specialiștii companiei americane Beacon Power au dezvoltat un set de supervolante staționare concepute pentru conectarea la rețelele electrice industriale. Sunt realizate dintr-un număr mare de straturi de materiale compozite ultra-rezistente pe bază de fibre de carbon, astfel încât să poată rezista la sarcini enorme, permițând creșterea vitezei lor de rotație la standardul de 22,5 mii rpm într-un mediu de vid înalt. Volanții pe suspensii magnetice se rotesc în containere cilindrice de aproximativ 1 m înălțime (noile modele vor fi mai înalte decât o persoană), în interiorul cărora se creează un vid. Greutate design similar poate ajunge la 1 tonă.
Pe arborele de oțel al volantului (în același loc - în interiorul unei carcase cilindrice de oțel etanșat) există un rotor al unei mașini electrice reversibile - un motor-generator pe magneți permanenți, care învârte volantul, stochează energie, sau o eliberează, generând curent electric, la conectarea sarcinii.
Durata de viață estimată a unui astfel de design este de 20 de ani, intervalul de temperatură de funcționare este de la -40 la +50 °C, poate rezista la cutremure cu o magnitudine de până la 7,6 pe scara Richter, cu alte cuvinte, are caracteristici care sunt acum complet nerealiste pentru bateriile chimice existente.
Aerul va economisi energie
Compania americană Magnum Energy NS urmează să folosească peșteri subterane la o adâncime de aproximativ 1,5 km pentru a stoca aerul lichefiat folosit pentru a genera electricitate. Se plănuiește crearea unor spații de depozitare în apropierea orașului Delta din Utah, unde există rezerve uriașe de sare subterane, pe care speră să le spele folosind echipamente speciale. În prima etapă, este planificată dotarea unor instalații de depozitare a gazelor naturale produse în apropiere - în Munții Stâncoși. După ce a perfecționat tehnologia, compania intenționează să înceapă să creeze depozite... pentru aer.
Potrivit autorilor acestui proiect, compresia aerului poate fi considerată una dintre cele mai ieftine modalități de stocare a energiei. De exemplu, într-o zi senină, o centrală solară va produce electricitate în exces. Va fi trimis pentru compresie și injecție de aer. Când este nevoie de electricitate, aerul va fi forțat să învârtească turbinele. În acest fel, autorii speră să depășească principala dificultate în introducerea pe scară largă a surselor de energie regenerabilă - instabilitatea producției lor de energie electrică și, în consecință, problema stocării și conversiei energiei din acestea.
Cu toate acestea, până acum cantitatea de energie stocată în acest mod este mică - până la 25 kW/h cu o putere maximă de până la 200 kW. Potrivit dezvoltatorilor, pierderile de energie stocată și retrasă din astfel de dispozitive de stocare nu depășesc 2%, ceea ce este mult mai bun decât cel al sistemelor de stocare a energiei bazate pe alte principii (menționate centralele de stocare prin pompare, bateriile chimice etc.). În același timp, este clar că perioada de stocare a energiei în volante, spre deosebire de aceste sisteme, este scurtă - deocamdată nu putem vorbi decât despre utilizarea lor ca tampon, compensând vârfurile ascuțite și scăderile consumului de energie electrică în timpul zilei.
Seturi de multe astfel de dispozitive conectate în paralel ar putea acumula rezerve destul de vizibile de energie; în acest caz, principalul avantaj ar fi că acest lucru s-ar întâmpla foarte repede (s-ar putea „revendica” ceea ce s-a acumulat la fel de repede). Dar acest lucru este foarte important. Faptul este că oricare dintre capacitățile de generare industrială existente (de exemplu, la centralele termice) nu pot răspunde rapid la schimbările de sarcină și, în general, orice modificare a modurilor lor de funcționare este extrem de neprofitabilă.
În astfel de situații, asociate cu creșteri bruște ale sarcinii în rețea, acționările sub formă de volante ar putea deveni o soluție complet rezonabilă. Potrivit dezvoltatorilor, timpul de răspuns al unor astfel de sisteme este pur și simplu fantastic - aproximativ 5 ms.
Instalațiile cu dispozitive de stocare similare și-au demonstrat deja eficacitatea în teste într-un număr de comunități din SUA, ai căror locuitori nu au uitat încă coșmarul orașelor lor deconectate din cauza întreruperilor de curent și sunt gata să facă multe pentru a reduce probabilitatea astfel de evenimente repetate.
Cu toate acestea, se pare că sistemul energetic rus, care, datorită unui număr de caracteristici, este vizibil mai rezistent la fluctuațiile de sarcină decât rețeaua energetică din SUA, ar putea beneficia de astfel de dispozitive de stocare.
Invenție... lame
O modalitate interesantă de a netezi denivelările producției de energie electrică din turbinele eoliene a fost găsită de profesorul de la Universitatea din Nottingham (Marea Britanie) Seamus Garvey, care a concluzionat că turbinele eoliene situate în larg nu ar trebui deloc echipate cu generatoare electrice, deoarece astfel de dispozitive puternice care generează curent chiar și la cele mai mici viteze de rotație a arborelui se dovedesc a fi foarte grele și, în consecință, foarte scumpe. În schimb, propune să facă pale de morii de vânt... goale. Un piston greu trebuie să se miște liber în interiorul fiecăruia dintre ele. Când lama coboară, pistonul se deplasează spre capătul său, iar când se ridică, pistonul, dimpotrivă, alunecă spre axă, comprimând aerul care intră prin orificiile din carcasă. Aerul comprimat este pompat în saci speciali din material sintetic subțire și rezistent, plutind la o adâncime de 500 m!
Aceste rezervoare de stocare, împiedicate să se spargă de presiunea straturilor de apă de deasupra, servesc ca un fel de tampon care garantează o generare uniformă de energie chiar și în condiții de vânt imprevizibile. Din cilindrii subacvatici, aerul este furnizat prin conducte către generatoare de turbină compacte suplimentare. Se estimează că rezerva sa ar trebui să fie suficientă pentru a le menține rotația timp de câteva zile, chiar și în calm deplin.
Acest „Sisteme integrate de energie regenerabilă cu aer comprimat” (ICARES) este impresionant prin amploarea sa: Harvey estimează că turbina ar trebui să se miște încet și să fie foarte mare pentru a împiedica pistoanele să atârne la capetele palelor din cauza forțelor centrifuge 200 m diametru (ideal 500 m). În ceea ce privește instalațiile de stocare a energiei subacvatice, autorul le vede ca niște grupuri gigantice de „perne” uriașe de aer (20 m în diametru).
Lucrările la proiect sunt în desfășurare din 2006, iar acum universitatea a creat compania Nimrod Energy, a cărei sarcină principală va fi comercializarea acestei tehnologii. Este de așteptat ca sistemele ICARES să apară pe piață în decurs de un an. Dar la început vor fi folosite pentru a stoca energia generată de alte tipuri de centrale electrice. Iar turbinele gigantice offshore de la Nimrod, conform previziunilor dezvoltatorilor, pot apărea în 10-15 ani.
Baterie neobișnuită și alte metode
Astăzi, activitatea destul de mare în Occident este asociată și cu proiecte de stocare a energiei electrice generate, în special, de turbinele eoliene care sunt foarte populare aici, sub formă de hidrogen obținut cu ajutorul acestuia. Mai mult, în astfel de proiecte se propune utilizarea hidrogenului nu ca combustibil, ci ca purtător de energie temporar. Totuși, potrivit experților, astfel de scheme, care pot fi foarte eficiente din punct de vedere energetic și destul de acceptabile din punct de vedere al mediului, din păcate, rămân totuși prea scumpe.
Cercetările legate de diverse tehnologii de injecție continuă aer comprimatîn depozite subterane sau subacvatice.
Dar, după cum sa menționat deja, fiecare dintre metodele menționate de stocare a energiei are propriile avantaje și dezavantaje, fiecare dintre ele este bună în felul său, dar niciuna nu poate fi considerată ideală. În acest sens, în ultima perioadă au existat chiar apeluri de revenire la bateriile chimice care păreau să fi fost studiate în detaliu de mult timp. Cu toate acestea, nu chiar obișnuit - topit.
De fapt, așa-numitele baterii fierbinți au fost și ele inventate cu mulți ani în urmă. Există multe varietăți ale acestora care au caracteristici specifice de invidiat. Doar oferiți ceea ce au nevoie temperatura de functionare sute de grade Celsius nu sunt ușoare, așa că această condiție impune restricții serioase asupra posibilelor zone de aplicare a acestora, precum și asupra posibilei lor durate de viață (toate propunerile anterioare de utilizare a unor astfel de baterii la scară largă s-au dovedit a fi necompetitive din cauza lor extrem de durata de viata scurta). Totuși, în prefectura japoneză Aomori, de exemplu, funcționează de câțiva ani un complex de 17 blocuri mari de baterii fierbinți sulf-sodiu cu o capacitate de 34 MW, care sunt conectate la rețea prin convertoare AC/DC. Acest complex face parte din noul parc eolian Futamata, netezind semnificativ denivelările producției de energie electrică a turbinelor eoliene (permițându-i să satisfacă vârful zilnic de consum și să acumuleze energie pe timp de noapte).
Dar noua baterie, al cărei prototip a fost creat de oamenii de știință americani, conform estimărilor lor, va fi de trei ori mai ieftină decât cele mai bune baterii de astăzi, mult mai durabilă și, cel mai important, mult mai puternică. Profesorul Donald Sadoway și colegii săi de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts au venit cu un dispozitiv original de acumulare a energiei electrice, care, în opinia lor, va face posibilă în viitorul apropiat utilizarea energiei obținute din panouri solare (sau energie eoliană în vreme calmă) noaptea. O astfel de baterie, de dimensiunea unui container de gunoi cunoscut americanilor într-o casă individuală (volumul său este de aproximativ 150 de litri), potrivit lui Sadoway, ar putea deveni un atribut integral al unei case „verzi”, asigurând toate nevoile sale de energie chiar și la vârf de consum, și ar fi reîncărcat provine de la turbine eoliene „intermitente” și panouri solare. Ei bine, seturi mari de astfel de baterii, potrivit dezvoltatorilor, ar fi destul de capabile să furnizeze energie electrică a așezărilor întregi - o stație de stocare cu o capacitate de 13 GW (suficientă pentru a alimenta un oraș mare) ar ocupa doar 6 hectare.
Cum se atinge această densitate de putere? Cert este că, după cum asigură dezvoltatorii, aceste baterii sunt capabile să furnizeze și să primească de 10 ori mai mult curent decât toate tipuri cunoscute baterii chimice.
Dându-și seama că prea mult curent ar putea deteriora cu ușurință dispozitivul, pur și simplu topind întreaga structură, Sadoway a sugerat ca o stare de topire să fie norma pentru toate părțile bateriei. În bateriile fierbinți anterioare, pe lângă carcase și contacte, a existat un alt element solid important (netopit) - electrolit solid (ceramica conductivă specială), dar în noua baterie nu există părți solide în interior, cu excepția carcasei exterioare, totul este lichid - atât electrolitul, cât și electrozii. Toate elementele noului sistem neobișnuit nu se amestecă între ele din cauza densităților diferite, la fel cum uleiul și apa nu se amestecă într-un vas în repaus. Și din moment ce noua baterie este concepută pentru a deveni un dispozitiv staționar de stocare a energiei, nu pare să existe niciun motiv pentru ca lichidele să se amestece.
Bateria dezvoltată seamănă cu un „sticlă” refractar (corpul servește ca prim contact extern), acoperit cu un capac (al doilea contact extern). Între ele există un dielectric, iar în jur este o carcasă termoizolantă. Autorii au plasat antimoniu în partea de jos a recipientului (acesta este primul electrod intern), urmat de sulfură de sodiu (electrolit) și magneziu deasupra (al doilea electrod intern). Toate componentele sunt în formă topită.
La încărcare, stratul de electrolit dintr-o astfel de baterie devine mai subțire, iar electrozii topiți devin mai groși. În timpul unei descărcări, totul se întâmplă în ordine inversă: materialul electrozilor (ionii) se transformă parțial în electrolit, astfel încât stratul de lichid central crește, iar electrozii laterali se contractă.
Un astfel de sistem, care utilizează un principiu de funcționare și un design destul de neobișnuit pentru bateriile chimice, după cum sa dovedit, este capabil să reziste la un număr mare de cicluri de încărcare și descărcare, de multe ori mai mare decât orice ar putea demonstra bateriile anterioare și, în plus, poate da și primi curenți gigantici fără nicio deteriorare (pur și simplu nu există nimic în sistem care să se defecteze). În cele din urmă, toate componentele unei astfel de baterii s-au dovedit a fi surprinzător de ieftine, astfel încât astfel de sisteme pot fi instalate oriunde.
Autorii au construit un prototip de baterie topită. Capacitatea sa specifică nu este încă foarte impresionantă. Dar acest lucru nu este atât de critic - pentru un dispozitiv staționar de stocare a energiei, masa sistemului nu este foarte importantă. În plus, oamenii de știință cred că toate caracteristicile baterie noua Se va putea îmbunătăți serios prin menținerea principiului de funcționare, dar selectând alte componente.
Dezvoltatorii promit că vor aduce prototipul creat într-o versiune comercială în cinci ani. Și acest lucru este destul de rapid, având în vedere că bateriile fierbinți de tipurile anterioare, deși au fost inventate cu foarte mult timp în urmă, sunt încă considerate exotice, în ciuda tuturor încercărilor de a le îmbunătăți.
Bazat pe materiale de la sciencedaily.com, physorg.com, membrane.ru și alte surse

Stingeți luminile când vă mutați dintr-o cameră în alta. Instalați senzori termici de mișcare care vor stinge luminile pentru dvs.
Utilizați iluminat local: lumini de fundal, lămpi de podea, aplice. De exemplu, pentru a nu porni de fiecare dată sursele principale de lumină, este mai bine să instalați iluminare cu LED-uri în bandă în cameră.
Amintiți-vă că curățenia este cheia economisirii. Ferestrele murdare și abajururile prăfuite reduc nivelul de iluminare din cameră cu până la 35%.
Când faceți reparații, rețineți că pereti usoriși vor reflecta până la 80% din fluxul de lumină, iar cele întunecate - doar aproximativ 12%.
Înlocuiți becurile cu incandescență cu cele economice și cu LED-uri. Înlocuirea unei singure lămpi va economisi aproximativ 1.000 de ruble pe an.

Să luăm Moscova, de exemplu. 1 kWh în costurile de capital Tarifele de energie electrică pentru populația și categoriile echivalente de consumatori de pe teritoriul Moscovei, cu excepția districtelor administrative Troitsky și Novomoskovsky 5,38 ruble. Să ne imaginăm că în trei apartamente Se aprind trei becuri timp de opt ore pe zi: LED, cu economie de energie și incandescente. Pentru o imagine mai obiectivă, vom alege lămpi de o asemenea putere încât să ofere aproximativ același nivel de iluminare. Și asta obținem.

Tip lampă	LED	Economie de energie	Incandescent
Consumul de energie, kW	0,013	0,025	0,1
Durata de viață a lămpii, ore	50 000	8 000	1 000
Costul lămpii, frecați.	248	200	11
Cost pe oră de funcționare Costul unei ore de funcționare = tarif × putere + cost lampă ⁄ resursă, frecați.	0,0749	0,1595	0,549
Economii pe oră Economii pe oră = costul de funcționare a unei lămpi cu incandescență − costul de funcționare a unei lămpi comparabile, frecați.	0,4741	0,3895	-
Perioada de rambursare Perioada de amortizare în ore = (costul lămpii − costul lămpii cu incandescență) ⁄ economii pe oră, ceas	499,89	485,24	-
Perioada de rambursare Perioada de rambursare în zile = perioada de rambursare în ore ⁄ 8, zile	62,49	60,65	-
Economii anuale Economii anuale = (8 × 365 − perioada de rambursare în ore) × economii pe oră, frecați.	1147,37	948,34	-

Se pare că în două luni o lampă de economisire a energiei vă va permite să economisiți 40 de copeici la fiecare oră, iar 10 becuri vor economisi 4 ruble.

Utilizați corect aparatele electrice

În absența unui sistem cu două tarife, opriți toate aparatele electrice neesențiale pe timp de noapte și încărcătoarele după ce echipamentul este complet încărcat.
Frigiderul trebuie dezghețat în mod regulat dacă nu are un sistem special No Frost. Asigurați-vă că dispozitivul este poziționat cât mai departe posibil de dispozitive de încălzireși furnizate ventilatie naturala peretele din spate. Puneți în el doar vase răcite!
Monitorizați performanța arzătoarelor electrice ale aragazului și puneți pe ele numai vase de dimensiuni adecvate, cu fundul plat.
Acoperiți oalele și tigăile cu capace: acestea reduc pierderile de căldură de aproape trei ori.
Încercați să nu supraîncărcați maşină de spălat(încărcarea excesivă crește consumul de energie electrică cu până la 10%) și utilizează condiții de temperatură medie. Spălarea la 30 de grade consumă cu 35% mai puțină energie decât spălarea la 40 de grade.
Utilizare ceainic electricîn loc de aragaz electric pentru încălzirea apei. Acest lucru va fi mult mai economic. Se fierbe doar volumul de lichid necesar în acest moment.
Curăță-ți ventilatoarele și filtrele aparatului de aer condiționat în mod regulat.
Articole care necesită o setare de temperatură scăzută după oprirea fierului de călcat.
Nu lăsați echipamente, inclusiv cuptoare cu microunde, televizoare, computere, scanere, imprimante, modemuri, în modul de așteptare. Acest lucru va economisi mai mult de 200 kW pe an.
Folosiți prize electrice cu cronometru.

Cumpărați aparate electrocasnice care economisesc energie

Toate aparatele electrice sunt marcate cu litere latine de la A+++ la G. Alegeți echipamente cu o clasă de consum redus de energie, marcate A și B.
Cumpărați dispozitive care folosesc cele mai noi tehnologii economisirea energiei. De exemplu, plitele de gătit cu inducție devin din ce în ce mai populare, încălzind doar fundul cratiței și nu risipesc energie. Eficiența unor astfel de sobe ajunge la 95%!

Instalați un contor cu două tarife

Un contor cu două tarife vă permite să economisiți noaptea. Astfel de contoare sunt benefice pentru cei care pot folosi aparate electrocasnice consumatoare de energie: mașină de spălat vase și mașină de spălat, mașină de pâine - de la 23.00 la 7.00. În medie, contorul se amortizează singur într-un an.

Nu-ți pierde căldura

În loc să utilizați un încălzitor tradițional, utilizați un aparat de aer condiționat setat pe modul de încălzire. Dacă producătorul o permite, desigur. Multe aparate de aer condiționat nu pot fi folosite la temperaturi sub zero.
Un încălzitor cu infraroșu este cu 30-80% mai economic decât alții.
Dacă locuința ta are calorifere electrice, încearcă să le păstrezi curate, astfel încât praful să nu absoarbă o parte din căldură și să nu fie nevoie să crești temperatura.
Când utilizați un încălzitor de apă, reduceți temperatura de încălzire a apei.
Înlocuiți încălzitorul de apă cu acumulare cu unul cu flux. În acest fel, nu veți irosi energie electrică menținând constant o anumită temperatură a apei.
Încălziți apa numai când este necesar. Scoateți centrala din priză când plecați de acasă și noaptea.
O dată la trei luni, curățați încălzitorul de apă, ceea ce crește consumul de energie cu 15-20%.
- Deconectați dispozitivul de la rețea și opriți alimentarea cu apă.
- Se scurge complet.
- Scoateți capacul cazanului, deconectați cu grijă firele și deșurubați termostatul.
- Deșurubați piulițele care țin flanșa. Împingeți flanșa în sus, rotiți-o și trageți-o afară.
- Acum puteți curăța elementul de încălzire cu o perie de sârmă. O soluție de acid acetic și apa calda(1:5). Puneți elementul de încălzire în el timp de 30 de minute și asigurați-vă că cauciucul de etanșare nu intră în contact cu acidul.

Economisirea energiei electrice duce în cele din urmă la două lucruri bune: Reducerea efectului încălzirii globale și, de asemenea, păstrarea economiilor pentru o lungă perioadă de timp. Priviți în jurul casei sau la birou: fiecare aparat care utilizează energie poate deveni mai eficient din punct de vedere energetic. Izolarea casei și schimbarea obiceiurilor zilnice vă pot ajuta să vă reduceți semnificativ consumul de energie. Citiți mai departe pentru a afla cum să economisiți energie electrică.

Pași

Iluminat

Alege lumina naturala. Deschide draperiile și lasă soarele să-ți inunde camera! Folosirea luminii naturale în timpul zilei poate reduce semnificativ consumul de energie electrică. Acest lucru se aplică atât timpului dvs. la serviciu, cât și timpului dvs. de acasă. Lumina naturală ne stimulează starea de spirit, făcându-vă și mai dispus să deschideți jaluzelele imediat.
- Încercați să vă organizați locul de munca astfel încât să primească lumină naturală. Încercați să stingeți lămpile de masă ori de câte ori este posibil. Dacă nu aveți suficientă lumină, utilizați o lampă de masă cu putere redusă.
- Investește în tul transparent sau jaluzele pentru a-ți păstra intimitatea privată și pentru a permite luminii să continue să umple spațiul.
Schimbați-vă becurile. Veți economisi multă energie dacă înlocuiți lămpile incandescente convenționale cu lămpi noi de economisire a energiei sau cu lămpi realizate folosind tehnologia LED. În timp ce lămpile cu incandescență convenționale produc lumină prin generarea de căldură, lămpile de economisire a energiei economisesc mai bine electricitatea și au pe termen lung servicii.
- Lămpile de economisire a energiei au fost prima alternativă la lămpile incandescente, ele folosesc aproximativ un sfert din energia consumată de lămpile cu incandescență. Conțin o cantitate destul de mare de mercur, așa că dacă un astfel de bec se arde, trebuie eliminat în mod corespunzător.
- Pe piata au aparut recent becurile cu tehnologie LED. Sunt mai scumpe decât lămpile obișnuite de economisire a energiei, dar durează și mai mult și nu conțin mercur.
Stinge luminile. Acesta este cel mai simplu mod de a economisi energie și chiar funcționează. Începeți să fiți atenți la câte lumini sunt aprinse în casa dvs. la anumite ore. Luați în considerare câte lămpi trebuie de fapt să utilizați. Fă-ți un obicei din a stinge lumina din spatele tău de fiecare dată când părăsești camera.
- Dacă vrei să economisești și mai mult, încearcă să ții toată familia într-una sau două camere noaptea, în loc să aprinzi luminile prin toată casa.
- Pentru economii maxime de energie, folosește lumânări! Acest mod de modă veche de a ilumina noaptea este eficient, romantic și foarte calmant. Dacă nu te simți confortabil să folosești lumânări tot timpul, încearcă să o faci cel puțin o dată pe săptămână. Ai grijă la lumânări dacă ai copii acasă, sau măcar asigură-te că toată lumea din familia ta știe cum să manevreze lumânările.
Electrocasnice
1. Deconectați aparatele pe care nu le utilizați.Știați că electrocasnicele care sunt pur și simplu conectate la priză continuă să consume energie electrică chiar dacă sunt oprite? Chiar și un dispozitiv precum aparatul de cafea, pur și simplu conectat la priză, continuă să consume energie, în ciuda faptului că ultima cană de cafea a fost băută cu destul de mult timp în urmă.
  - Opriți computerul și deconectați-l la sfârșitul zilei. Calculatoarele folosesc multă energie electrică, așa că irosești multă energie și bani atunci când sunt conectate.
  - Nu lăsa televizorul conectat la rețea tot timpul. Poate fi incomod să-l deconectați de fiecare dată, dar eforturile dvs. vor da roade.
  - Deconectați sistemul de sunet și difuzoarele. Una dintre cele mai risipitoare moduri de a risipi electricitatea este să le lăsați aprinse atunci când nu sunt utilizate.
  - Nu uitați de electrocasnicele mici, cum ar fi încărcătoarele de telefon, aparatele de bucătărie, uscătoarele de păr și alte lucruri care pot consuma energie electrică.
2. Înlocuiți aparatele vechi cu altele noi - cu un consum mai bun de energie. Companiile nu și-au făcut griji cu privire la conservarea energiei atunci când fabricau electrocasnice în trecut. Noile modele vizează economisirea energiei și reducerea facturilor la electricitate. Dacă aveți un frigider vechi, aragaz sau cuptor electric, mașină de spălat vase, mașină de spălat, uscător sau alt aparat mare, luați în considerare înlocuirea acestuia.
  - Uitați-vă la evaluarea economiilor de energie pentru echipamente noi. Vă va ajuta să estimați câtă energie electrică consumă dispozitivul. Cele mai multe aparate cu eficiență energetică ridicată costă cu un ordin de mărime mai mult decât cele cu evaluări mai mici, dar diferența de preț se va amortiza în timp prin facturi reduse la energie.
  - Dacă înlocuirea aparatelor electrocasnice nu este o opțiune viabilă pentru dvs., există multe modalități de a vă reduce costurile cu energia.
    - Umpleți complet mașina de spălat vase în loc să spălați cantități mici de vase.
    - Nu deschideți cuptorul în timp ce gătiți alimente în el, deoarece veți elibera căldură din cuptor și va fi nevoie de mai multă energie pentru a reveni la temperatura anterioară.
    - Nu sta in fata frigider deschis, întrebându-mă ce ar trebui să mănânci. Deschideți-l și închideți-l cât mai curând posibil. De asemenea, verificați etanșeitatea ușii frigiderului și înlocuiți benzile de cauciuc dacă este necesar.
    - Încărcați mașina de spălat plină în loc să spălați în loturi mici.
3. Reduceți utilizarea aparatelor electrocasnice. Pe vremuri, oamenii nu foloseau aparate electrocasnice pentru a conduce gospodărie; încercați să utilizați doar acele dispozitive care sunt cu adevărat necesare. Reducerea utilizării aparatelor electrocasnice poate dura mai mult timp, însă, dacă întreaga familie ia parte la acest proces, puteți gestiona totul mult mai rapid.
  - Majoritatea oamenilor își spală hainele mai des decât este necesar; încercați să reduceți numărul de spălări la o dată pe săptămână.
  - Înșiră o funie de rufe pe balcon sau în curtea ta și atârnă hainele umede pe ea în loc să folosești un uscător electric.
  - Spălați vasele manual (economisind și apă) în loc să folosiți mașina de spălat vase.
  - Încercați să coaceți ceva o dată pe săptămână, timp în care puteți pregăti mai multe feluri de mâncare diferite. Astfel nu va trebui să încălziți cuptorul din nou și din nou.
  - Scapa de electrocasnicele mici de care nu prea ai nevoie, cum ar fi odorizantele electrice. Doar deschide ferestrele!
Încălzire și răcire
1. Izolați casa. Izolarea de înaltă calitate a ferestrelor și ușilor va ajuta la economisirea energiei. Izolația va permite casei dvs. să păstreze aerul rece în interior în timpul verii, precum și să mențină căldura și aerul rece afară în timpul iernii.
  - Angajați pe cineva care poate testa izolația casei dvs. și poate determina dacă este de o calitate suficient de bună. Verificați podul, podeaua, tavanul, pereții și subsolul. Este posibil să aveți nevoie de izolație nouă pentru casa dvs.
  - Lipiți-vă casa folosind bandă de mascare și izolație în uși, ferestre și în jurul orificiilor de ventilație. De asemenea, puteți instala geamuri termopan - rețin mai bine căldura în timpul iernii.

Acum nu mai putem imaginează-ți viața fără electricitate și încălzire. Toate ale noastre viata de zi cu zi asociat cu utilizarea multor aparate electrice care ne asigură nivelul necesar de confort. Astăzi vom vorbi despre cum poți economisi energie electrică acasă.

Diagrama din stânga prezintă structura consumului de energie pentru o familie de 3 persoane.

În fiecare an, costurile cu energia electrică și încălzirea cresc din cauza tarifelor mai mari și a creșterii numărului de aparate electrice utilizate. Întrucât rezervele de energie sunt foarte limitate, costul energiei electrice crește anual cu aproximativ 15% și, în consecință, și plățile noastre pentru electricitate cresc.

Prin urmare, tot mai mulți oameni încep să se gândească la cum să economisească energie electrică acasă.

În plus, economisirea energiei electrice va reduce consumul resurse naturaleși reduce emisiile substanțe nociveîn atmosferă, ceea ce înseamnă a aduce o contribuție fezabilă la conservarea râurilor, lacurilor și pădurilor noastre.
Economisind 100 W de energie electrică, putem economisi 48 kg de cărbune, sau 33 de litri de petrol sau 35 m3 de gaz natural.

În medie, o familie de trei persoane care locuiește într-un apartament de 50 m2 plătește aproximativ 59% din suma totală a facturilor de utilități pentru resursele energetice, din care: 32% este încălzire și alimentare cu apă caldă, 15% este electricitate, 12% este gaz. .

Aceste sfaturi sunt relevante pentru cei care au contoare de căldură sau încălzitoare electrice.

1.Izolați ușile și deschiderile ferestrelor cu izolație specială.
La urma urmei, principalele scurgeri de căldură apar prin ferestre și uși.

2. Instalați ferestre noi eficiente energetic, de preferință geamuri termopan.
Dacă aveți un balcon sau o logie, glazurați-le și pe ele. Acesta este cel mai mult mod eficient economisiți căldura în casă.

3. Este necesar să aerisești corespunzător încăperea.

Aerisiți cu încălzirea oprită!
Ventilația completă timp de 2 minute la fiecare 3-4 ore reține mult mai multă căldură decât ventilația parțială constantă. Iarna sunt suficiente 2-3 minute de ventilație completă. Primăvara și toamna - până la 15 minute.

4. Nu acoperiți bateriile cu perdele sau plăci și panouri decorative.

1. Verificați integritatea cablajului din casă.

Acest lucru va preveni scurgerile de energie electrică (pierderile pot fi de până la 30%) și vor reduce riscul de deteriorare a aparatelor de uz casnic și scurtcircuite.

2. Opriți aparatele electrice care sunt în modul de așteptare(mod standby) - TV, stereo, DVD player.

Majoritatea dispozitivelor funcționează activ câteva ore pe zi, iar în restul timpului sunt în modul standby, ceea ce irosește o cantitate semnificativă de energie.

3. Organizați iluminarea adecvată.

O. Profitați la maximum de lumina naturală (folosește perdele luminoase, culori deschise pe pereți și tavane, spălați ferestrele mai des, nu aglomerați pervazurile ferestrelor.) Acest lucru va face camera mai luminoasă.
b. Utilizați principiul iluminării zonale - este necesar să folosiți rațional iluminatul general și local. Iluminatul general este destinat iluminatului general al camerei (candelabru). Iluminatul local (lămpi, aplice) vă permite să iluminați colțurile întunecate ale camerei.

Combinația de iluminare locală și generală (iluminare combinată) vă permite să utilizați lumina mai rațional - pentru a ilumina doar zona camerei de care avem nevoie. Ca urmare a instalării iluminatului combinat pentru o încăpere de 18-20 m2, se economisesc până la 200 kW/h.

4. Înlocuiți lămpile tradiționale cu incandescență cu unele economice.

Ele consumă de câteva ori mai puțină energie electrică și durează de câteva ori mai mult.

5. Opriți iluminatul și alte aparate electrice de care nu aveți nevoie în acest moment.

La plecare, stinge luminile.

6. Spălați lămpile și abajururile mai des.

Cum să economisiți energie în bucătărie și atunci când pregătiți mâncarea

Soba electrică - cea mai consumatoare de energie aparat de uz casnic, reprezintă mai mult de jumătate din toată energia electrică consumată. Urmând reguli și tehnici simple atunci când gătiți, puteți economisi o cantitate semnificativă de energie.

1. Când gătiți într-o cratiță, trebuie să porniți arzătorul la putere maximă doar până când apa fierbe. De îndată ce apa fierbe, comutați imediat încălzirea arzătorului în poziția minimă, în acest caz consumul de energie va scădea brusc și timpul de gătire nu va crește.

2. Asigurați-vă că acoperiți strâns tigaia cu un capac. Când gătiți într-un recipient deschis, consumul de energie crește de 2,5 ori. Chiar dacă capacul este ușor deschis, acest lucru este echivalent cu faptul că nu există deloc capac, deoarece... căldura se pierde cu aburul care iese.

3. Folosiți vase de gătit cu un diametru inferior care se potrivește cu dimensiunea arzătorului. Diametrele fundurilor tigăilor trebuie să fie mai mari sau egale cu diametrele arzătorilor sobelor electrice pe care sunt amplasate.

4. Nu lăsați apa să fiarbă violent pe un arzător aprins la putere maximă, deoarece fierberea pe o sobă încinsă este suficientă la putere mult mai mică.

5. Dacă opriți arzătorul electric al aragazului puțin mai devreme înainte de sfârșitul gătitului, veți economisi energie electrică din cauza căldurii reziduale.

6. Când gătiți legume, folosiți o cantitate minimă de apă în tigăi.

7. Alege oale care au dimensiunea potrivită pentru cantitatea de mâncare de care ai nevoie. Dacă trebuie să gătiți o cantitate mică de mâncare, este mai bine să o faceți într-una mică. cratita pe cel mai mic arzator.

8. Fundul oalelor și tigăilor trebuie să fie neted și curat, astfel încât să existe un contact strâns cu arzătoarele. Vasele cu fundul strâmb sau cu depuneri de carbon necesită cu 60% mai multă energie electrică.

9. Atunci când cumpărați vase de gătit, alegeți tigăi și cratițe cu fund gros și capace de sticlă.

10. Folosiți oale sub presiune. Economisesc multă energie și timp. Timpul de gătire în ele este redus de trei ori, iar consumul de energie se reduce la jumătate. Acest lucru se realizează datorită etanșeității oala sub presiune și a unui mod special de gătit - temperatura din interiorul vaselor de gătit atinge 120 de grade din cauza presiunii excesive a aburului.

11. Vase din oţel inoxidabil cu fundul gros lustruit asigură un contact bun cu aragazul și economisește energie. Vasele de gătit din aluminiu, emailate și acoperite cu teflon nu sunt economice.

12. Starea arzatoarelor electrice ale aragazului este mare valoare. Dacă una sau două spirale ard într-un arzător sau arzătorul se umflă din cauza supraîncălzirii, consumul de energie electrică crește cu până la 50%. Trebuie schimbat urgent.

13. Folosiți dispozitive speciale de încălzire electrică (tigăi, oale, grătare, cafetiere etc.), în care preparatele să fie mai gustoase și de calitate superioară și se cheltuiește mult mai puțină energie electrică. Utilizați un fierbător electric, care economisește energie prin oprirea automată când apa fierbe în el. Fierbeți doar câtă apă este necesar la un moment dat.

14. Îndepărtarea în timp util a calcarului din interiorul ceainicurilor electrice poate reduce semnificativ consumul de energie.

15. Folosiți termosuri sau olari pentru a menține apa și alimentele calde pentru perioade lungi de timp.

16. Nu folosiți arzătoarele electrice aprinse pentru a încălzi camera, acest lucru este neeconomic, ineficient și periculos.

17. Pentru a încălzi și găti alimente, folosiți cuptoare cu microunde, vă vor economisi timp și energie.

Ce facem de obicei neeconomic:
■ alegerea mâncărurilor greșite - pierdere de energie 10% -15%
■ Nu închideţi ermetic recipientele când pregătiţi mâncarea. - pierderi 2% - 6%
■ Folosim prea multa apa - pierderi 5% - 9%
■ Folosim vase care nu se potrivesc cu dimensiunea arzatorului - pierderi 5% -10%
■ Nu folosim căldură reziduală - pierderile sunt de 10% -15%

Și pentru a consolida materialul, iată un infografic minunat de la United Energy Company. Poza se poate face clic.

Folosind acestea sfaturi simple Puteți reduce semnificativ costurile cu energia și puteți economisi bani.

Să repetăm regulile de bază:

Pentru a economisi energie în apartamentul tău, trebuie să înveți cum să o folosești rațional. În același timp, pe lângă economiile semnificative la facturile la energie, aduci o contribuție foarte importantă la rezolvarea problemelor globale de mediu.

Articolul folosește materiale de la Centrul de Informare și Consultanță pentru Economie de Energie (ICC).

Wikimedia Commons

Poate cea mai veche formă de stocare modernă a energiei conectată la rețea. Principiul de funcționare este simplu: există două rezervoare de apă, unul mai înalt decât celălalt. Când cererea de energie electrică este scăzută, energia poate fi folosită pentru a pompa apa în sus. În timpul orelor de vârf, apa curge în jos, rotind un hidrogenerator și generând electricitate. Proiecte similare sunt dezvoltate, de exemplu, de Germania în minele de cărbune abandonate sau containerele sferice de pe fundul oceanului.

Aer comprimat

Puterea de Sud

În general, această metodă seamănă cu cea anterioară, cu excepția faptului că în loc de apă, aerul este pompat în rezervoare. Când este necesar, aerul este eliberat și rotește turbinele. Această tehnologie există în teorie de câteva decenii, dar în practică, datorită costului ei ridicat, există doar câteva sisteme de lucru și încă câteva teste. Compania canadiană Hydrostor dezvoltă un compresor adiabatic mare în Ontario și Aruba.

Sare topită

Rezervație solară

Energia solară poate fi folosită pentru a încălzi sarea temperatura dorită. Aburul rezultat este fie transformat imediat în energie electrică de către un generator, fie stocat timp de câteva ore sub formă de sare topită pentru, de exemplu, încălzirea caselor seara. Unul dintre astfel de proiecte este parcul solar Mohammed bin Rashid Al Maktoum din Emiratele Arabe Unite. Iar în laboratorul Alphabet X, este posibil să se folosească săruri topite în combinație cu antigel pentru a păstra excesul de energie solară sau eoliană. Georgia Tech a construit recent un sistem mai eficient care înlocuiește sarea cu metal lichid.

Baterii de flux

Oamenii de știință de la CERN: „Universul nu ar trebui să existe”

Bateriile cu flux redox constau din rezervoare uriașe de electrolit care trec prin membrane și creează o sarcină electrică. De obicei, vanadiul este folosit ca electrolit, precum și soluții de zinc, clor sau apă sărată. Sunt fiabile, ușor de utilizat și au o durată de viață lungă. Cea mai mare baterie cu flux din lume va fi construită în peșteri din Germania.

Baterii tradiționale

SDG&E

Calmac

Noaptea, apa stocată în rezervoare este înghețată, iar ziua gheața se topește și răcește casele învecinate, permițându-vă să economisiți la aer condiționat. Această tehnologie este atractivă pentru regiunile cu climă caldă și nopți răcoroase, cum ar fi California. În luna mai a acestui an, NRG Energy a livrat 1.800 de baterii industriale de gheață către Southern California Edison.

Super volant

Puterea farului

Această tehnologie este concepută pentru a acumula energie cinetică. Electricitatea pornește motorul, care stochează energia de rotație în tambur. Când este necesar, volantul încetinește. Invenția nu este utilizată pe scară largă, deși poate fi folosită pentru a asigura alimentarea neîntreruptibilă.