Mobile Stromversorgungssysteme: Welches ist besser zu wählen?
Mobile Kraftwerke für den Betrieb in unseren nördlichen Breiten zu konzipieren, ist eine vielversprechende, aber eher schwierige Aufgabe. Dabei geht es vor allem um den Konflikt zwischen Mobilität (Portabilität) und erzeugter Kapazität. Je mehr Leistung das Kraftwerk hat, desto schwieriger ist es, diese (insbesondere den Brennstoff) an den Bestimmungsort zu liefern.
In diesem Artikel betrachten wir eine Fülle unterschiedlicher Kraftwerkstypen mit einer Leistung von 1 bis 2 kW, deren Transport keine ernsthaften Probleme bereitet.
Zunächst werden wir versuchen, die Notwendigkeit des Einsatzes solcher kompakten Kraftwerke mit geringer Leistung zu begründen und den Einsatzbereich zu bestimmen.
Stellen wir uns also ein kleines Team von 4 bis 8 Personen vor, das in den rauen Regionen Sibiriens und des hohen Nordens arbeitet oder reist.Der Haushaltsstrombedarf beträgt für den Fall, dass Strom nicht durch eine andere Energiequelle ersetzt werden kann, die keinen Transport benötigt, unter Verwendung herkömmlicher Beleuchtungs- und Kommunikationsgeräte für kleine Gruppen in der Regel nur 1-2 kW, so die Berechnung von 250 Watt pro Person.
Heutzutage gibt es drei konkurrierende Arten von Kompaktkraftwerken mit geringem Stromverbrauch: das Benzinkraftwerk, das Windkraftwerk und die Photovoltaikanlage mit Sonnenkollektoren. Natürlich hat jede dieser Optionen ihre Vor- und Nachteile. Wir beginnen den Vergleich mit den Nachteilen.
Die Hauptnachteile des Benzinkraftwerks sind der Transport von Kraftstoff und die hohen Stromkosten. Ein typisches 2-kW-Benzinkraftwerk verbraucht bei 75 % Last über 1 Liter Benzin pro Stunde. Daher reichen 10 Liter Kraftstoff für nur 8,5 Stunden Arbeit. Der hohe Geräuschpegel eines solchen Kraftwerks kann auch auf erhebliche Nachteile zurückzuführen sein.
Ein Kraftwerk auf Basis eines Windgenerators weist diese Nachteile nicht auf. Seine Hauptnachteile sind die Instabilität der Windgeschwindigkeit und die große Größe der Windkraftanlage.
Gleichzeitig ist die Komplexität des Transports nichts im Vergleich zu der Tatsache, dass der Arbeitsbereich der Windgeschwindigkeit 3–40 m/s beträgt, während die Windgeschwindigkeit in vielen Regionen unseres Landes niedriger ist (zum Beispiel nur in Moskau). 2,3 m/s).
Daher ist der Windgenerator immer noch ein Gerät, das stark an ein bestimmtes Gebiet gebunden ist, und mobile Systeme mit seinem Einsatz können nur unter besonderen Bedingungen von Freiflächen mit ausreichender Windkraft eingesetzt werden.
Photovoltaikanlagen können sich ebenso wie Windenergieanlagen nicht mit der Konstanz bei der Gewinnung einer bestimmten Energiemenge aus natürlichen Bedingungen rühmen, hier zeigt sich jedoch in stärkerem Maße die Inkonsistenz anderer Art – durchaus vorhersehbar und hauptsächlich von den seit langem bekannten Planetenzyklen abhängig , nicht in chaotischen Veränderungen, die mit Bewölkung verbunden sind.
Die Tabelle zeigt die durchschnittlichen Sonneneinstrahlungswerte auf der Erdoberfläche in Abhängigkeit vom Breitengrad an den kürzesten und längsten Tagen des Jahres.
Probleme bei der Gewinnung von Solarenergie beginnen in nördlichen Breiten im Winter. Im Sommer ist die Situation völlig umgekehrt, und die Verwendung von Solarmodulen im Sommer für die Hälfte des Jahres ist vorzuziehen.
Nun zu den Vorteilen der einzelnen Systeme.
Beim Benzinkraftwerk kommt es in erster Linie auf die Betriebsstabilität bei Vorhandensein von Kraftstoff an. Für Wind- und Photovoltaikanlagen – niedrige Stromkosten.
Auch hier übertrifft die Photovoltaikanlage die Windanlage, ist flexibler und berechenbarer und bietet auch einen besseren Transportkomfort.
Beispielsweise wiegt das tragbare, flexible 54-W-Solarmodul AcmePower FPS-54W aus amorphem Silizium nur 2,9 kg und lässt sich beim Transport zu einem kompakten Rechteck in der Größe einer kleinen Herren- oder Aktentasche zusammenfalten.
A. E. Bechkov, Chefspezialist der AcmePower-Repräsentanz in Russland