Автономный генератор

 

Многие заказчики, которые желают организовать автономное электроснабжение собственного хозяйства или бизнеса, мотивируют это по-разному. Однако мы различаем 2 группы желающих и их мотиваций.

Типичные высказывания первой группы желающих:

1. Надоела эта сеть с ее бешеными тарифами! Не хочу больше платить им деньги!

2. Мы устали от постоянных отключений и аварий. Хватит с нас! Установим собственный источник энергии и обретем спокойствие!

3. С нас требуют немереные деньги за подключение! Пускай подавятся! Поставлю собственную электростанцию и заживу счастливо и беззаботно!

 

Типичные высказывания второй группы желающих:

4. Подключить сеть не помогают ни деньги, ни связи, ни большие деньги! А электричество нужно!

5. Сеть обещали провести через 3 года, а жить хочется сейчас.

6. До нашей глуши сети не доберутся никогда. А без света жить нереально.

 

Первая группа людей, как правило, до конца не понимает, что такое Автономное электроснабжение в действительности. И всем этим желающим мы объясняем, что счастье с автономкой сомнительно, и ведем разъяснительные беседы. Беседы о том, что сеть – это лучшее, что можно придумать в их ситуации.

 

Вторая группа потенциальных заказчиков чаще всего доходит до этапа реализации своих желаний. И тому есть объективные причины.

 

Давайте разложим автономку по полочкам и обнажим все ее подводные камни.

 

Классический автономный энергокомплекс включает в себя либо лишь мотор-генератор (дизель, бензин, газ), либо мотор-генератор с аккумуляторами и другими источниками электроэнергии: ветро-, гидрогенератор, солнечные панели.

В случае одного мотор-генератора электричество получают только во время его работы. Если свет нужен постоянно, то генератор молотит сутками. Если непостоянно – то генератор заводят по надобности.

В случае накопления электроэнергии, центральным элементом автономного энергокомплекса являются аккумуляторы. Не важно, что их заряжает – мотор-генератор, ветрогенератор, солнечные панели – суть процесса заключается в накоплении, хранении и подаче электроэнергии потребителям посредством аккумуляторов.

А теперь рассмотрим некоторые моменты автономного электроснабжения.

 

Мысль об экономии исчезает в момент строительства автономного энергокомплекса. Считайте сами.

Любой относительно надежный и «долгоиграющий» мотор-генератор стоит от 200-300т.р.
(Китайские АВАРИЙНЫЕ генераторы на раме не рассматриваются в принципе, т.к. устраивать автономку с подобными генераторами все равно, что ехать в танковое сражение на велосипеде. Долго не продержитесь!)

Аккумуляторы (НЕ стартерные) – обойдутся в десятки тысяч рублей. Как правило, стоимость АКБ в автономных комплексах составляет 80-450 т.р.
Один установленный киловатт солнечных панелей обойдется минимум в 80т.р.

Ветрогенератор 1кВт с мачтой от 15 метров – от 150т.р.

Инвертор 6кВт для преобразования заряда АКБ в переменный ток 220В – от 70т.р. 

А также не стоит забывать о крепежных конструкциях, специальном техпомещении, фундаменте (для ветряка), топливных емкостях, системе охлаждения и газоотвода, кабелях, автоматике и т.п. Эта сумма измеряется в десятках тысяч рублей.

В итоге получаем комплекс на 6кВт - в скромном варианте - от 500т.р. и до миллиона-полутора. Хотя верхней планки не существует.

Теперь прикинем текущие расходы.

Топливо. Грубо говоря, на выработку 1кВт-часа требуется 300 грамм топлива (бензина, солярки, газа). Никакие суперпуперэкономичные двигатели в корне не решают проблемы расхода топлива. Если двигатель работает на принципе сгорания углеводородов, значит, ему придется затратить 280-320 грамм топлива на каждый киловатт-час. И этого не избежать! Сколько это в деньгах, считайте сами.

Регулярное техобслуживание мотор-генератора (смена масла и фильтров) проводится, как правило, каждые 250моточасов. Если генератор работает круглые сутки, ТО проводится каждые 10 дней. Если есть АКБ и дополнительные источники энергии, то межсервисный интервал растягивается до месяца-двух.

Моторесурс у генераторов тоже ограничен. От 8 000мч (воздушники) до 30 000 – 50 000мч (жидкостники). Если вспомнить, что в году 8 765 часов, становится ясно, что моторесурс генераторов не такой уж и большой. А после выработки ресурса предстоит либо капиталка, либо покупка нового генератора.

Аккумуляторы – самый болезненный вопрос. АКБ – это расходники! АКБ – наливные, гелевые или другие – имеют ограниченный срок жизни. И живут они на удивление мало!

Ни о каких 8-12 годах срока службы не может быть и речи! В автономном режиме эксплуатации ЛЮБЫЕ(!) АКБ живут 1-2 года. Редкие экземпляры доживают до 3-5лет.

Это неоднократно доказано, испытано и проверено на собственном опыте.

 

Что же получается? Строительство автономного комплекса – занятие затратное. Эксплуатация – не менее затратное удовольствие.
После подобных расчетов многие начинают понимать, что Сеть с ее тарифами 2-5 рублей – просто сказка!

 

Если вы думаете, что автономный энергокомплекс – самостоятельно работающая и саморегулирующаяся система, то вы глубоко заблуждаетесь.

Если не брать в расчет ситуации сбоев в работе оборудования, все равно остается множество забот по обслуживанию.

Техобслуживание мотор-генераторов надо проводить каждые 200-250 моточасов.

Профилактические заряды АКБ проводят минимум раз в месяц.

Топливо (кроме магистрального газа) также надо подвозить.

Регулярные настройки уровней заряда-разряда АКБ – тоже нередкая процедура.

И это базовый минимум процедур. На самом деле, хлопот больше.

 

Если вы пользуетесь сетью, вы и знать не знаете, что подобные процедуры проводят специально обученные люди в рабочее время за деньги. Где-то на ТЭЦ, расположенной за десятки и сотни километров. Вы только оплачиваете по тарифу. А проблемы обслуживания и борьбы со сбоями вас совершенно не волнуют.

 

Как было описано выше, аккумуляторы живут ограниченное время.

Оно измеряется, в первую очередь, в циклах заряда-разряда. Количество этих циклов – очень условное понятие и сильно зависит от условий эксплуатации.

 Идеальная эксплуатация большинства АКБ это:

- стабильная температура помещения 20-25 °С,

- продолжительная нагрузка (скорость разряда) не более 10% от емкости,

- заряд (скорость заряда) током 10-15% от емкости,

- регулярные профилактические заряды продолжительностью 24-48часов,

- зарядка рекомендованным зарядным профилем,

- наличие пауз между процессами заряда и разряда,

- недопущение сильного разряда АКБ, а лучше минимальный разряд,

- недопущение перезаряда АКБ,

- периодические уравнительные заряды,

- стабильный уровень электролита (для наливных АКБ),

- периодические импульсные заряды (для наливных АКБ),

- и прочее менее значимое.

Как вы думаете, возможно ли обеспечить перечисленные условия ради долгой жизни АКБ? Целесообразно ли устраивать лабораторию по идеальному содержанию АКБ? Для этого нужны средства, специальные помещения и обученные специалисты.

В большинстве случаев, ни одно условие идеальной эксплуатации АКБ стабильно не выполняется. А как следствие, АКБ и близко не живут заявленные 8-12 лет!
С каждым месяцем они теряют емкость и начальные свойства. Некоторые АКБ начинают паразитировать и добивать оставшиеся в живых товарищей.

Обычно после 1-3 лет жесткой эксплуатации в автономном режиме, АКБ приходится полностью менять на новые. А это дополнительные затраты, заботы, время и силы.

 

Если и танки ломаются, то что можно говорить о прочем оборудовании?

Даже если не рассматривать случаи выхода из строя оборудования, давайте приведем пару примеров некорректной работы.

Как известно, со временем АКБ изменяют свои свойства.

Через 6-12 месяцев эксплуатации АКБ понадобится другое время заряда, а также и другое значение напряжения, при котором необходимо окончить заряд. Спустя время АКБ, возможно, не смогут «дотянуться» до выставленного значения, а контроллер заряда будет упорно ждать этого момента и до бесконечности гонять генератор. А чтобы такого не случилось, необходимо регулярное наблюдение и подстройка параметров комплекса.

Или другой пример. В назначенное время автоматика подает сигнал на запуск генератора для заряда АКБ. Однако, по какой-то причине, он не заводится (плохое топливо, отсутствие топлива, образование воздушной пробки, разряд пускового АКБ, срабатывание автомата и т.п.). В случае длительного отсутствия пользователя АКБ разрядятся до критического уровня и начнут сульфатироваться. А это почти необратимый процесс. Если их вовремя не спасти, можно окончательно потерять.

Как видно из примеров, автономный энергокомплекс надолго без присмотра не оставишь.

И причина такого положения не в качестве оборудования, а в неспособности систем реагировать на все непредвиденные ситуации. Человек пока остается незаменимым.

 

Мотор-генератор = шум, выхлопные газы, выбросы вредных веществ, копоть, регулярные отходы отработанного масла и фильтров, следы топлива.

АКБ = кислота, испарения водорода и сульфатов, килограммы отработанного ядовитого свинца и пластика.

Ветрогенератор = свист или шум, вибрации, занятая площадка под мачту и растяжки.

Гидрогенератор = шум, вибрации, опасность для водных организмов.

Лишь солнечные панели не попадают в этот список. Однако если рассмотреть технологии и затраты энергии на их производство, то и панели трудно назвать «экологически чистым» продуктом.

Возможно, вопрос экологической чистоты источника энергии – далеко не самый важный. Однако, раз уж вы находитесь далеко от цивилизации, в чистой природе, то, скорее всего, вам хочется тишины и покоя.

 

С этой дилеммой сталкивается каждый, кто хочет оптимизировать работу энергокомплекса. Суть ее в следующем.

Если ставить только мотор-генератор, значит, неэффективно его использовать: жрет постоянно и много, изнашивается и «портит» масло, а энергия нужна непостоянно и в разных, часто небольших, количествах.

Если использовать только АКБ и заряжать их, допустим, от солнца и ветра, то, значит, часто натыкаться на проблему «энергия нужна, а АКБ еще не зарядились». Да к тому же, от АКБ много энергии не взять, мощного потребителя не подключить.

Приходит замечательная мысль: значит, надо их объединить!

Генератор пускай дает много энергии, когда она действительно нужна, и заряжает АКБ. А АКБ пускай питают маломощное оборудование, когда энергии надо мало – в фоновом режиме.

Теперь реализуем этот принцип в реальной жизни.

Фоновое оборудование это то, которое мало ест и должно работать регулярно (постоянно).

Традиционный список:

- автоматика котла с насосами 300Ватт,

- насос канализации 80Ватт,

- холодильник 150Ватт,

- сигнализация 20Ватт,

- электроворота, минимальный свет 300Ватт.

Итого – до 1кВт стабильной нагрузки.

А еще скважина – не запускать же ради каждой подкачки воды генератор?

А скважина с ее пусковыми токами – это до 4-5кВт кратковременной нагрузки.

Что же получается?

Нужен не слабенький на 1-2кВт, а хороший надежный инвертор на 6кВт.

А как следствие перемножения «нагрузка*время» - нужна большая дорогая АКБ! Даже полкиловатта нагрузки требует в итоге 0,5кВт*24часа=12кВт-часов энергии в сутки. С учетом того, что АКБ будем разряжать на 50%, получаем АКБ на 24кВт-часа. А это от 200т.р. Стоимость почти еще одного мотор-генератора 5кВт…

И на чем же остановиться?

Генератор требует топлива, шумит, часто работает неэффективно.

АКБ быстро изнашиваются, теряют емкость, слишком капризны в эксплуатации.

 

В какой же пропорции использовать это оборудование? Единственно верного ответа не существует. Идеальной пропорции нет. Все варианты неэкономичны, неудобны и обладают конечным ресурсом.

 

Самое популярное и безумное желание людей – организовать ЭЛЕКТРОотопление дома, не имея при этом ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ сети!!!

Что такое отопительный ЭЛЕКТРОприбор? Это «железяка», которая бесконечно (или почти бесконечно) жрет электричество! ЭлектроТЭН может жрать «мало» (500-1000Ватт), но весь подвох в том, что он делает это ооооочень продолжительное время!

К примеру, 500Ватт*24 часа = 12кВт-часов. Из предыдущего Момента 6 видно, что такая «батарейка» обойдется минимум в 200т.р.! А если вспомнить все «капризы» и побочные факторы эксплуатации АКБ, то становится ясно, что ЭЛЕКТРОотопление от аккумуляторов – не просто дорогое удовольствие, а скорее безумие! Добавка к АКБ ветряков или солнечных панелей совершенно не меняет принципа. В любом случае бездарно расходуется ресурс АКБ.
Можно, конечно, утилизировать энергию солнца и ветра без АКБ – сразу на ТЭН. Но как обогревать помещение ночью или в безветренную погоду?

Мы бы перефразировали знаменитое высказывание Менделеева «отапливать дом от аккумуляторов – все равно, что топить печь акциями ГАЗПРОМа».

Электроотопление дома от мотор-генератора – тоже «та еще» затея. КПД использования топлива в таком случае не более 10%. А 90% улетают в трубу!

«А как же «высокоэффективные» инфракрасные пленки, ПЛЭНы и прочие СУПЕРНАНОтехнологии?» – удивитесь вы. И тут вынуждены спустить вас на землю. Все эти технологии никакие не «СУПЕР» и не «НАНО», а просто немногим более эффективные, чем традиционные ТЭНы.

Резюме:  ЭЛЕКТРОотопление в условиях отсутствия сети – самое безумное решение, которое только можно реализовать!

 

Те, кто понимают все «прелести» автономного электроснабжения, никогда не откажутся от сети – какой бы она ни была. Те, кто жил в условиях автономки, готов за большие деньги подключиться к сети.

Об автономном электроснабжении мечтают только те, кто никогда не был «по ту сторону от сети».

Вот почему мы категорично отказываем первой группе желающих (см. начало статьи) заполучить автономный энергокомплекс! Они не ведают, чего хотят!

 

А кто же тогда ставит автономные энергокомплексы?

Их ВЫНУЖДЕНЫ ставить представители второй группы. Их строят и эксплуатируют те, кому ЭЛЕКТРОэнергия нужна позарез, а сети не было, нет и не будет.

Автономное электроснабжение – это дорогостоящее хлопотное мероприятие, цель которого не экономия, а выработка ЭЛЕКТРОэнергии для каких-то чрезвычайно важных нужд.

 

Эта статья – не сказка «о бесплатной энергии ветра» или «счастливой жизни без сети», а настоящая быль! Пускай она не такая сладкая и завораживающая, как у других коллег по цеху. Однако мы привыкли честно общаться с заказчиками, как до оплаты, так и после приобретения ими оборудования.

Да, мы теряем немало потенциальных клиентов, которые хотят верить в «бесплатную» энергию сил природы. Но зато наша совесть чиста перед теми, кто доверил нам электроснабжение своего дома, хозяйства или бизнеса.