Вятърно-фотоволатични  електроцентрали

Възобновяемите енергийни източници (ВЕИ) са с ниска енергийна плътност и затова изискват по-големи и по-скъпи машини за тяхното утилизиране. Става разбираемо защо себестойността на произвежданата от тях енергия е по-висока. Този икономически проблем у нас е решен, както и във всички съвременни икономики, с преференциално високи изкупни тарифи за електричеството, генерирано на база ВЕИ, както и редица други преференции за чистото енергопроизводство. Но предимство на конвенционалните горива е, че се изгарят тогава, когато трябва. А ВЕИ могат да се усвояват тогава, когато са налични в природата - например, когато грее слънце, духа вятър и т.н. Разбира се, този  проблем е технически лесно решим чрез различните видове енергоакумулации. Но така допълнително се оскъпява генерираната енергия от ВЕИ, която и без това не е евтина.

Очевидните тенденции за непрекъснато увеличение на цените на електроенергията е глобална тенденция. А дефицитнът на традиционните евергоресурси непрекъснато повишава цената им, особено след най-голямата екокатастрофа в САЩ - необратимото петролно замърсяване на Мексиканския залив. Затова, ускореното увеличение на всички енергийни цени бързо ще достигне нивото на преференциалните такива за енергия от ВЕИ. А това е най-голямата и абсолютна гаранция за инвеститорите във ВЕИ. Между впрочем, изкупните цени на тока от някои наши ТЕЦ отдавна са по-високи от преференциалните изкупни цени за тока от ВЕЦ и са съизмерими с тези на тока от малките вятърни турбини. А токът, изкупуван от градските топлофикационни ТЕЦ-ове е два пъти по-скъп от този от големите ВЕЦ и съизмерими с тока от големите вятърни турбини.

За всички, големи и малки проекти с ВЕИ, е задължителен проектът по Наредба 1627 от януари 2008 г. на МИЕ.

Един от начините да се елиминира, макар и отчасти, посоченият недостатък на ВЕИ, е да се изграждат комбинирани (хибридни) електроцентрали на ВЕИ. Една много удачна комбинация е от вятърни и слънчеви електрогенератори. У нас през лятото производството на ток от слънцето с фотоволтаици е няколко пъти по-голямо, отколкото през зимните месеци. Същевременно зимният и пролетният вятър е значително по-силен и духа по-често, в сравнение с лятото. По този естествен начин производството на електричество от хибридната ветро-фотоволтаична електроцентрала се балансира сезонно. Тя е един сравнително добре предсказуем източник на електрическа енергия, когато преобладава фотоволтаичната генерация, която е напълно предсказуема.

Хибридната електроцентрала, в известна степен, елиминира системните предимства на по-гъвкавото електропроизводство на конвенционалните електроцентрали, но пък екологичните й предимства са безспорни. За съжаление у нас има отделни преференции за фотоволтаични и за ветрени електроцентрали, но за системно по-балансираните хибридни такива - няма преференции. Но без съмнение, те са предпочитаните енергийни източници, не само от природосъобразна, но и от чисто енерго-системна гледна точка.  Затова хибридните електроцентрали намират широко разпространение и в разпределената енергетика.

На горните снимки виждате ветро-фотоволтаични електроцентрали, които могат да се използват и за зареждане на акумулаторите на електрическите и  plug-in хибридите. Пирамидалната структура под турбините има две функции: първата е поддържане на фотоволтаиците в оптимален наклон за максимален добив на електроенергия и втората - да ускорява и насочва вятъра към ротора на хибридната електроцентрала. Това може да увеличи добива на електричество с над 30%, в сравнение със случая на турбина без усилвател на вятъра. Една такава патентована станция може да видите и на това видео  http://www.youtube.com/watch?v=KNptaLkgjYI  

Когато е необходимо увеличаване на електрпроизводителността на фотоволтаиците се използва новопатентованата българска система - видео на фотоволтаичната патентована система с рефлектори за удвояване на електропроизводителността на фотоволтаиците вижте на www.youtube.com/user/miscbeep#p/a/u/0/XE-mOgND07I

Новопатентована реактивна хоризонтално-осева вятърна турбина вижте на: www.youtube.com/watch#!v=OwkLKdPuJAY&feature=channel

Видео на рефлекторна система за фотоволтаици на двуосни тракери във ветро-фотоволтаичен парк вижте на: www.youtube.com/watch#!v=9S4R_U7RExY&feature=channel 

Новоизобретеният триосен таркер вижте на: www.youtube.com/watch#!v=zA1JMB6bH3Q&feature=channel  

Хибридните електроцентрали, се проектират така, че да посрещат летния връх в електроконсумацията, който вече става по-висок от зимния. Това дава допълнителна възможност на инвеститора, при либерализирания у нас електроенергиен пазар, да продава лятната върхова енергия  на многократно по-високи цени. Казаното е принципно предимство на ветро-фотоволтаичните хибридни електроцентрали, защото то не е само сезонно, но и ежедневно. Денем, когато слънцето грее, е и по-голямата електроконсумация. А нощем, когато консумацията е по-ниска - се разчита на вятърната енергия.

Известно е, че увеличаването на електропоризводството от конвенционалните фотоволтаици става, като те се местят през деня така, че да получават повече пряка светлина. Те могат да приемат допълнителна светлина, ако към тях са монтирани рефлектори (огледала). Използването на следящи слънцето системи за фотоволтаиците и още повече на такива с допълнителни рефлектори е перфектен пример за уплътняване на електрогенарацията на иначе нискоефективните фотоволтаици (максималното к.п.д. на модулите не достига и 20%). Икономията на терени на фотоволтаични паркове с използване на фотоволтаици е 35%. А годишното електропроизводство се увеличава около 2.5 пъти, в сравнение с неподвижно монтирани панели без рефлектори. Вижте повече на www.ecoteck.net

Фотоволтаичните панели за неголеми инсталации, както и за фотоволтаични паркове, могат да се комбинират с вятърни турбини с прозрачни лопати, работещи при ниски ветроскорости. Така eнергийната ефективност и печалбата се увеличават. На долните снимки е показан хибриден фотоволтаичен парк с плоски рефлектори за панелите и вертикално-осеви турбини между тях, а от северната страна на парка са монтирани хоризонтално-осеви турбини.

Изграждането на фотоволтаични системи на сгради, в дворове и на други подобни места става по много бърза и опростена процедура, за която не е необходим инвестиционен проект, а само проект по наредба 1627, която може да видите тук.

Съгласно действащото законодателство преференциалните цени за изкупуване на произведената електрическа енергия са:
 - за фотоволтаични системи с мощност до 5 kWp: 0.793 лв. без ДДС за kWh (киловат час)
 - за системи по-големи от 5 kWp: 0.728 без ДДС за kWh
 - срокът за изкупуване на електроенергията по посочените преференциални цени по Закон e 25 г., а фотоволтаичната електроцентрала се изплаща от продажби на ток за около 6 г. Само в рамките на предвидения законен срок тя осигурява четири пъти повече пари, околкото вложените в нея и то без да се отчитат приходите от екологичните ползи - спестените емисии въглероден диоксид (CO2) и др..

За законовите преференции при инвестициите във ВEИ вижте повече тук

Изтеглете брошури с патентовани проекти:

Еко-автомобили и соларни фотоволтаични проекти

Вятърни и хидро-кинетични реактивни турбини

Патентовани интелигентни ПЛЮС енергийни сгради

Хибридна автоматизирана система за климатизация и елзахранване на сгради

Повече за хибридните електроцентрали вижте в тази книга.

Видео на енергонезависима къща, пряко използваща слънцето и почвената температуризация, вижте на http://www.youtube.com/watch#!v=BK7DNHDJo0Q&feature=channel

На тези страници са описани главните иновативни направления на работата на B 2 B ^TM мрежата, а свързаните с това конкретните патенти може да видите на www.tonchev.org