1.
Проблемы с которыми сталкивается ветровая и солнечная энергетика широко известны. Почти все эти проблемы разрешимы так или иначе, особенно по мере накопления опыта эксплуатации и развития технологий. Но остаётся неразрешимой главная беда возобновляемой энергетики: неравномерность генерации, зависящей от времени суток, силы ветра, облачности и других подобных факторов. И, если мы говорим о преобразовании полученной энергии в электричество, то в связи с этим возникает необходимость аккумулирования вырабатываемой энергии, создания сложной системы транспортировки электричества в распределительные центры, где электричество трансформируется по частоте и напряжению в приемлемый для потребителя вид. Необходимость транспортировки, аккумулирования и подготовки этой электроэнергии сильно удорожает её, при всей простоте и доступности самих ветряков или систем улавливания солнечной энергии.
Но ведь преобразовывать энергию в электричество совсем не обязательно. Существуют и другие широко востребованные продукты, и, в частности, чистая пресная вода. Правильно построенные солнечно-ветровые опреснители могут обеспечить значительно большую эффективность утилизации энергии, чем, например, солнечные панели. Вопрос состоит в том, что означает "правильно построенные". Реального опыта сооружения и эксплуатации крупных подобных сооружений в мире практически нет (хотя небольшие солнечно-опреснительные станции сооружались в разные годы, и, в частности, немалый опыт был накоплен советскими учёными, работавшими в Туркмении и Казахстане), несмотря на то, что существует множество приморских территорий, остро нуждающихся в пресной воде, и обладающих значительными ресурсами ветровой и солнечной энергии.
2.
Для того, чтобы представить как работает простейший солнечный опреснитель можно его изготовить самостоятельно, если у вас найдётся пара пластиковых бутылок и гибкая трубка достаточной длины. В одну из них наливаем морскую(или просто загрязнённую) воду и ставим в солнечном месте(например, на песок пляжа, там, где он хорошо прогревается), вторую помещаем в относительно прохладное место(например, зарываем во влажный песок у самой кромки моря). Думаю, понятно, что места соединения трубок с горлышками бутылок должны быть герметичны, чтобы не допускать улетучивания водяного пара. Учитывая, что эксперимент полевой, можно залепить отверстия, скажем, жвачкой.:-) Через пару часов можно заметить, что в "холодной" бутылке накопилось небольшое количество воды, сконденсировавшейся из водяного пара. Вода эта совершенно чистая, даже если воду в "горячую" бутылку вы набирали из грязной зелёной лужи. Много ли воды можно очистить таким способом? Вынужден разочаровать. В так называемых "горячих ящиках", которые делали в советской Средней Азии, удавалось получить с квадратного метра лишь 6-9 литров пресной воды в сутки.
Гелиоопреснитель "горячий ящик"
1.Опресняемая(очищаемая) вода. 2.Водяные пары. 3.Светопрозрачное покрытие. 4.Конденсат, стекающий в пристенный жёлоб. 5.Теплоизолированный корпус.
"Почему же так мало, ведь на квадратный метр земной поверхности приходится энергия солнечного излучения, эквивалентная почти целому киловатту мощности?" — спросите вы, и безусловно будете правы в том, что коэффициент использования солнечной энергии в простейшем "горячем ящике" весьма невысок. Дело в том, что большую часть тепла, получаемого от солнечных лучей, "горячий ящик" возвращает в атмосферу, когда водяные пары конденсируются на стекле. Главное достоинство "горячего ящика" - простота, дешевизна, отсутствие требовательности к применяемым материалам и квалификации рабочей силы, сооружающей и обслуживающей такие гелиоустановки. Однако с советских времён прошло уже довольно много времени, и за это время появилось много технических решений, которые позволяют увеличить количество опреснённой воды на порядок, возможно даже до 100 литров с квадратного метра ветро-гелиоустановки, где нагрев осуществляется солнечными лучами, а насосное оборудование работает от ветроустановок. Проблема в том, что новые технические решения усложняют и удорожают строительство опреснителей, а определение экономической эффективности применения того или иного решения возможно лишь в процессе эксплуатации установки в конкретных условиях. Вряд ли частный инвестор сможет проводить подобные исследования, и тут, как мне кажется, в игру должно вступить государство, которое, во-первых, заинтересовано в увеличении водных ресурсов Крыма, то есть полученная вода не пропадёт зря, а во-вторых, государство заинтересовано в развитии компетенций, накоплении опыта сооружения промышленных опреснительных установок. Очевидно, что мировой рынок будет требовать таких установок всё больше с каждым годом, и компания умеющая и знающая как их сооружать, может стать весьма прибыльной, а, соответственно, сможет вносить в госбюджет немалую лепту. В богатые страны опреснители можно продавать, а в бедных странах - арендовать земли, и организовывать орошаемое земледелие, или продавать воду местным потребителям. Мне кажется, что именно в Крыму сейчас сложились благоприятные условия для исследований в сфере применения солнечно-ветровой энергии для широкомасштабного опреснения морской воды.
3.
Небольшой бонус. Пример простейшей ветро-солнечной опреснительной установки, с площадью бассейна в 100 квадратных метров, которая может производить в солнечный день несколько сот литров пресной воды, сооружение которой под силу небольшому хозяйству.
1.Резервуар-конденсатор. 2.Ветроустановка,приводящая в движение вал осевого насоса. 3.Насос. 4.Конденсат Н2О. 5.Труба отвода водяного пара к насосу. 6.Светопроницаемая крыша резервуара-испарителя. 7.Отверстия в плотине, отделяющей резервуар-испаритель от моря. 8.Уровень воды в море и испарительном резервуаре