СРАВНЕНИЕ С ДРУГИ ТИПОВЕ СОЛАРНИ КОЛЕКТОРИ

          В настояще време се появиха масово на пазара и други типове слънчеви колектори. Подобни са например тези с вакуумни тръбни стъклени термоприемници (тип TUBUSOL на немската фирма Висман и т.н).Използуват се също колектори с нагревна линейна тръба и ротативни  рефлекторни (огледални ) концентратори и други видове огледални оптични системи. Някои от тях, независимо, че са със съмнителна ефективност, надвишават по-цена до 5 пъти слънчевите колектори от типа “КВТ”.

Немската фирма “Висман” предлага  шест-тръбни вакуумни соларни колектори  с номинална “възможна импулсна” мощност - 900 Ват/кв.м., активна оптична площ малко над - 1 кв.м., ширина - 0,720 м, дължина - 2,118 м, вътрешна вакуумирана оптична повърхност на поглъщане - 1,05 кв.м., тегло - 37 кг.

Продават се на цена : - 2 410 лева без ДДС. (Тази финансова причина ги прави практически непродаваеми  на пазар като българския!) Вакуумните тръбни колектори в последно време в САЩ се куплират с френелови лещи с “линейни растери”. Тази оптична система  и системата за следене на слънчевата радиация ги прави много перспективни, но поради това, че слънчевата радиация има “определена апертура на слънчевия диск”, то концентрирането на слънчева енергия, чрез лещи с “линеен растер”  дава само зони на концентрация върху вакуумните тръби и частично прегряване, което води до намаляване на живота на тези съоръжения.Затова соларните концентраторни модули с комбинирани етажни оптични схеми с френелови секторни лупи с линеен растер и концентрични френелови лещи дават много по-добри резултати за концентриране на слънчева енергия!   

 

ВАЖНИ  ПРЕДИМСТВА:

1.Повишеното ефективно работно време (на ефективен енерго-добив и  експлоатация считано както денонощно, средно-месечно и средно-годишно), така и поради ниските загуби на поглъщане на пряката соларна радиация (инсолацията) попадащи винаги в оптимален ъгъл от близо 90 градуса спрямо покривното стъкло на френеловия концентратор

2.Изключително ефективна топлинна преобразувана мощност :

- (Загубите в термоприемника на соларния модул са над 330 пъти по-малки от тези при класическите плоски колектори  тип  “КВТ”.)

3.Високата температура до 600 град. по Целзий на топло-носителния флуид и възможността за пряко изработване на електроенергия в “цикъла на Ренкин” с помощта на модифицирана парна машина куплирана с многостепенна парна турбина и електрогенератор са предимства които никой друг тип масов плосък слънчев колектор не притежава!!!

4.Най-ниски относителни капиталовложения на добита единица топлинна мощност от Слънцето!!!

5.Пълна екологична съвместимост на инсталацията за добив не само на топлина, но и за добив на електроенергия !!!

6.Независимост от външни енергоносители на потребителя!!!

7.Друго предимство е, че от слънчевата инсталация (изградена на базата на соларните модули тип ВТСФФК- 350 W) при куплиране с климатична инсталация за съпътствуващ добив на вода, чрез кондензация на атмосферна влага се получава и вода от въздуха за битови и питейни цели.

8.Когато  тази система се съчетае и с хидропонна оранжерийна система тип “ГЕНИПОНИЧЕН ФИТОТРОН” се постигат рекордни добиви от растителна продукция поради това, че се създават такива  климатични и стерилизационни условия (при които растенията достигат “генетично заложеният си максимум по отношение на плододаване”).

Тема за размисъл:

 

1. СЛЪНЧЕВАТА ЕНЕРГИЯ КАТО АЛТЕРНАТИВА НА ЕНЕРГИЙНИТЕ МИНЕРАЛНИ СУРОВИНИ 

СЪВРЕМЕННИ ОПТИЧНИ СЪОРЪЖЕНИЯ ЗА РЕФРАКТОРНО-РЕФЛЕКТОРНО и ФОКОННО - ФОКЛИННО СВРЪХ-КОНЦЕНТРИРАНЕ  НА  СЛЪНЧЕВА  ЛЪЧИСТА  ЕЛЕКТРО-МАГНИТНА ЕНЕРГИЯ  С  НАЗЕМНО  И  ВИСОЧИННО ТРОПОСФЕРНО  БАЗИРАНЕ.

I. СВЕТОВЕН ОПИТ В ИЗПОЛЗВАНЕТО НА СЛЪНЧЕВАТА ЕНЕРГИЯ ПОСРЕДСТВОМ НАЗЕМНИ И ВИСОЧИННИ КОНЦЕНТРАТОРНИ ОПТИЧНИ СОЛАРНО - ЕНЕРГИЙНИ ИНСТАЛАЦИИ

Патентна и библиографска справка - анализ  на предимствата и недостатъците на съществуващите двукомпонентни соларно- енергийни инсталации и техните съставни елементи адаптирани за целите на двукомпонентното височинни о и наземно кноцнетриране на слънчевата енергия.

КРАТКО ПРЕДСТАВЯНЕ БЪЛГАРСКАТА ДВУКОМПОНЕНТНА СОЛАРНО - ЕНЕРГИЙНА ИНСТАЛАЦИЯ ЗА ВИСОЧИННО И НАЗЕМНО КОНЦЕНТРИРАНЕ ы СВРЪХКОНЦЕНТРИРАНЕ  И ТРАНСФОРМИРАНЕ НА СЛЪНЧЕВАТА РАДИАЦИЯ ВЪВ ВИДИМИЯ ОПТИЧЕН ДИАПАЗОН.

ВЪВЕДЕНИЕ В ЕНЕРГИЙНИЯ ПРОБЛЕМ НА Р. БЪЛГАРИЯ СЪСТОЯНИЕ  НА  ЕНЕРГОРЕСУРСИТЕ И ЕНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕТО В Р. БЪЛГАРИЯ

Забележка:

С риск да Ви се досажда, отново е хубаво да се напомни:

Вносът на Р. България при оптимално натоварване на производствените и мощности (на които се базира индустрията ни) на енерго-носители - суров петрол, природен газ, обогатен уран и висококачествени кафяви и черни въглища  варира от 65 до 82%. В настояще време при затихнала индустрия потреблението е около 65-70%. Енерго-спестяващите технологии са със съмнителен ефект и трудно навлизат в българската индустрия и производство. Енергийната ефективност при потребление на топлинната и електроенергията е ниска като цяло за страната. Същевременно хидро-ресурсите на страната ни са крайно недостатъчни и с преимуществено сезонен характер. Приносът на хидро-енергетиката е около 1,2% от общото енерго-производство за Р. България. В настоящия момент нейния ръст е довел до около 4-5% от общия енергиен принос.

Опитите за откриване на природен газ в нашата страна от различни предприятия и чуждестранни фирми не се увенчаха с необходимия успех. Собствените ресурси на страната се оказаха малки. Около 1,9 - 2,5% от общото производство на енергия (от природен газ и суров петрол) се осигурява от находищата на територията на страната.Нашата страна обаче има изградена една добра енергопреносна и енерго-производствена мрежа.   

Производствените мощности на електро-енергетиката ни осигуряват върхово и подвърхово потребление, акумулиране и износ на ел. енергия. Остатъчната топлинна енергия също се оползотворява (относително оптимално) за топлофикация на комунални и други видове сгради. Изграден е приличен вътрешен газо-преносен пръстен за газификация на основните енерго-потребители. Преработката на суров петрол е с капацитет около 110 000 барела (1барел равен на 159 литра) дневно. Нашата страна има добра производствена база за производство и трансфер на различни видове енергия - електроенергия, топлинна енергия, газ, течни горива за масовия транспорт и т.н., стандартните енерго-ресурси са нищожни.

В настоящия момент, е възможен ТОТАЛЕН ПРЕХОД КЪМ СЛЪНЧЕВА ЕНЕРГЕТИКА. Той ще се реализира, чрез разработени в нашия В.П.К нови специални оптични  технологии и специални съоръжения за първично свръх-концентриране на СЛЪНЧЕВА ЕНЕРГИЯ - (височинни и наземни свръх-концентратори и техните варианти) и получаване на високопотенциална топлина. Последната се трансформира в подходящ вид енергия. Това става в технически устройства, аплицирани за целта към съществуващите ЕНЕРГО-ПРОИЗВОДСТВЕНИ БАЗИ на страната или в създадени специално технологии за производство на ЕЛЕКТРОЕНЕРГИЯ, ТОПЛОФИКАЦИЯ, производство на СИНТЕТИЧНИ течни  и газообразни горива от фотосоларно и високо-температурно деструктурирани вода, варовици, нискосортни лигнитни въглища и отпадна биомаса. Предвижда се почти 100% енергопроизводство от възобновявеми енергоизточници. България  навлезе в 21 век. Климатичната обстановка поради ГЛОБАЛНОТО ЗАТОПЛЯНЕ НА ПЛАНЕТАТА” се променя драстично. Средният брой на слънчевите дни в нашата страна се увеличава с около 18 - 20.

Като цяло слънчевата радиация над страната е повече от 1370 Ват/кв.м. В горните слоеве на атмосферата слънчевата константа варира от 1370 до пикове със стойност 2100 Ват/кв.м. Ветровите потоци над нашата страна са силно променени.Те са с по-малка скорост, занижен интензитет и честота.Очаква се тази климатична обстановка над нашата страна да има трайни тенденции за присъствие в близките 50 години на следващия век. Това означава, че валежната сума върху територията на страната като цяло, ще бъде малка. Производството на хидроенергия, по експертна прогноза ще бъде силно затруднено за дълъг период от време. За получаване на вода (питейна, поливна и производствена) дори ще се наложи да се ползва повече енергия от националната енергийна мрежа. Променената енергийна обстановка налага нов подход към енергийната ефективност, енерго-спестяващите технологии и най-важното спешно развиване на технологиите за оползотворяване на ВЪЗОБНОВЯЕМИТЕ ЕНЕРГО-ИЗТОЧНИЦИ. ЕНЕРГЕТИКАТА И ВОДОСНАБДЯВАНЕТО  ще бъдат основния  проблем на Р. България в близките 50 години на 21 век.

2. ЕНЕРГИЙНА  ОБСТАНОВКА НА ТЕРИТОРИЯТА  НА Р. БЪЛГАРИЯ. ВЪЗМОЖНОСТИ ЗА ИЗПОЛЗВАНЕ НА ВЪЗОБНОВИМИ ЕНЕРГО-ИЗТОЧНИЦИ (В.Е.И.) - СЛЪНЦЕ, ВЯТЪР, ХИДРО- И ГЕОТЕРМАЛНА ЕНЕРГИЯ

Както Ви се каза, и още веднъж е подходящо да се напомни, защото както казват “повторението било майка на знанието”:

България внася от 65 до 76% (над 82%) от енергоносителите си. Внася се природен газ, суров петрол, голяма част от въглищата, уранът за АЕЦ. В страната е добре развита системата за производство на електрическа енергия. Тя има изградена добра разпределителна мрежа и резервни мощности за върхово и подвърхово натоварване. Страната е обхваната в енергиен пръстен. В България по комбиниран способ се произвежда в ТЕЦ топлинна енергия за топлофикация на комунални и други видове сгради (нещо като когенерация)! Изградена е и добра газопреносна мрежа. Създадени са множество хидроенергийни възли с язовири, които обаче при сегашните темпове на потребление на ел. енергия осигуряват едва 1,2 - 1,4% от необходимата и потребявана ел. мощност. Възобновимите енергоизточници - Слънце, вятър и геотермална енергия осигуряват нищожните 0,1 – 0,3% от общия енергетичен принос.

3. ВЕТРОВА ЕНЕРГИЯ  И ВИДОВЕ ВЕТРО-ДВИГАТЕЛИ

Различните части на повърхността на земното кълбо различно се нагряват от Слънчевата енергия. Поради това и въздушните слоеве над тези зони са различно затоплени. Като се включат и други причини породени от орбиталните параметри на планетата и океанските въздействия се получават различни ветрови потоци. Общо за планетата ни ветровата енергия надвишава над 3000 пъти тази получавана от изгарянето на въглищата и природния газ. За съжаление ветровата енергия се отличава с голяма неравномерност както по посока на духащите ветрове, така и по техния интензитет и скорост на вятъра.

Ветровата енергия се мени в широки граници.

Характеризира се със следните параметри:

1.Мигновена скорост в м/сек.

2.Средна скорост за дадено време - средно дневна и средно месечна и средно годишна

3.Повторяемост на вятъра - общ брой на часовете през месеца и годината, през която вятърът духа с определена скорост.

4.Преобладаваща посока на вятъра през денонощието, през месеца и през годината ( по сезони).

ВЕТРОДВИГАТЕЛИ, ВЕТРОГЕНЕРАТОРИ И ПРИЛОЖЕНИЕТО ИМ В Р. БЪЛГАРИЯ

За превръщане на ветровата енергия в полезна работа ветродвигателят е снабден ветрово колело.

Според устройството на вятърното колело се различават        

основно пет типа ветродвигатели:

1. Перкови ( крилчати) - с много секторни перки и перки(лопати, крила) тип самолетно крило - дву-,три или четири лопатни - много перковите ветродвигатели са бавноходни, бързоходните са с брой на перките от 2 до 5 Бавноходните осигуряват по-голяма пускова мощност;

2. Въртележкови - вертикални турбини;

3. Роторни - вертикални тип “Флетнер”;

4. Барабанни хоризонтални;

5. Комбинирани;

Перковите ветродвигатели превръщат в механична енергия  от 30 до 42% от енергията на вятъра.

Бързоходните започват да работят при минимална скорост на вятъра от 4-5 м/сек, а бавноходните ветродвигатели при минимална скорост на вятъра 3-3,5 м/сек. 

За съжаление при тези минимални скорости на вятъра ветродвигателите осигуряват едва една шеста или една седма част от номиналната мощност. Прието е номиналната мощност да се развива при скорости от 8 -11 метра/секунда. Оптимална скорост на вятъра за работа на ветродвигателите е 13-25 метра за секунда. Тогава се развива и максималната мощност на ветродвигателя в КВАТ.

В Р.България до 1970 година се внасяха от СССР следните видове ветродвигатели:

- ТВ-5 - много-перков, бавноходен, с 24 броя перки, с диаметър на колелото - 5 метра. Колелото е на хоризонтална ос с диаметрален стабилизатор и редуктор. Височината на кулата е 15,6 метра. Брой на оборотите на колелото при скорост на вятъра 8м/сек. - 40, Развивана номинална мощност 1,8 - 2,5 кВат. При скорост на вятъра 4м/секунда получавана мощност е 0,3 кВат.Маса - 3100 кг без кулата;

- ТВ-8 - много перков, бавноходен - 18 перки.Диаметър на колелото -8 м. Височина на кулата 15,6 м. Брой на оборотите  при скорост на вятъра 8м/сек. Номинална мощност при посочената скорост на вятъра - 5,2 Кват. Минимална скорост на вятъра 4 м/сек. - минимална мощност 0,9-1,1 кВат. Обороти - 24/ минута при 8 метра скорост на вятъра. Обороти на вала на редуктора - 160 об./минута. Маса на ветродвигателя 4650 кг.

- УТВ-5 - диаметър на колелото - 5 м. Брой лопати 18. Височина на кулата - 17 м. Брой обороти при 8 м/секунда скорост на вятъра и развивана номинална мощност при 40 оборота на колелото и 120 оборота в минута на редуктора на вала 2,1 Кват. Минимална скорост на вятъра 3,5 м/секунда - минимална мощност 0,23 Кват. Маса на ветродвигателя 2350 кг.

Д-12 - диаметър на колелото с хоризонтална ос -12 метра. Брой на перките 3 бр. Височина на кулата 16 метра. Брой на оборотите при скорост на вятъра 8 м/сек. - 65 об./минута, брой обороти на вала на редуктора 390 об./минтута. Мощност при скорост на вятъра 8 м./сек.- 12,5 кВат. Маса 5500 кг.

ВД-5 - диаметър на колелото - 5 м. брой перки 18, хоризонтална ос. Височина на кулата 15,5 м.  При скорост на вятъра 8 м/сек.  30 оборота в минута на ротора. Мощност -номинална 2,2 кВат. Маса 8650 кг.

ВП-3 - диаметър 3 метра. Брой лопати 6. Височина на кулата 5,6 м. Обороти при 8 м/сек. скорост на вятъра 160 об./минута. Номинална мощност 0,8 Кват. Маса - 300 кг.

ВЕ - 2 - диаметър 2 метра. Брой перки 2. Височина на кулата 7,6 м. Брой обороти при скорост на вятъра 8 м/сек. Мощност 0,18 кват. Маса 50 кг.

През 1978 година групата на доц. Пазвантов от МЕИ - Варна разработва гама от Ветро-генератори-бързооборотни с двулопатни схеми и хоризонтална ос. Мощностите им са от 5 кВат до 15 кВат. Към ветромотора е прикрепен трифазен генератор - синхронен за променлив ток. с електромеханичен умформер-трансвертер за преобразуване в прав ток и акумулаторна батерия от електрокар. Тази схема е разработена и сега електромеханичният умформер -трансфертер е заменен с електронна на тиристори, симистори и силови полеви трансзистори.

Акумулаторната батерия е от оловни сярно-кисели клетки с капацитет по мощност 960 Амперчаса; Снабдени са със разпределетелно ел. табло за включване на различни консуматори на ел. енергия и за включване в националата електромрежа.

В настоящия момент се лансира и украинска ветрова установка с вертикално - осова турбина.

Тя има следните параметри:

Дължина на  вертикалните лопати -  5 м - два броя.Профил NAСA - 0020; Диаметър на турбината - с вертикална ос -7,2 м. Материал - алуминиева сплав - Д16 Т. Опорна - решетъчна кула от стоманена конструкция- височина 18 метра. Генератор - асинхронен с честота от 40 до 65 Херца. Напрежение - 380/220 Волт. Годишен приход на ел. енергия при скорост на вятъра 6,2 м/сек. - 8 м/сек. - около 60 Мегаватчаса. Скорост на въртене на ветротурбината 45 - 85 об. / минута. Обща маса - 4 000 кг. Минимална мощност при 5 метра/сек. - 0,6 кват;

При 8 м/сек скорост на вятъра - 4,1 кВат. при 11 метра /сек скорост на вятъра 11,5 Кват. при скорост от 13 - 25 м/сек на вятъра от 15 до 20 кват. При скорост на вятъра над 40м/сек ветрогенератора се само изключва. Може да издържи на буря със скорост на вятъра до 70 м/сек. Срок на експлоатация - около - 20 години. Стойност на оборудването - ветрогенератор - около 34 000 USD;

Допълнително оборудване - изправител - зареждащо устройство; батерия от тягови акумулатори; преобразовател на честотата; Стойността на  посоченото допълнително оборудване зависи от мощността му. Средно допълнителните капитални вложения варират от 700 до 900 USD за 1 кВат мощност;

Това означава за около 20 Кват мощност още около 15 000 - 17 000 USD;

Пълната стойност на съоръжението е около 50 000 USD  плюс допълнителни 5000 USD необходими за монтаж и настройка.

Средна стойност на капиталните вложения на ветровата инсталация около 2800 USD/ 1 кват.

Срок на откупуване на капиталните вложения при средна цена на ел. енергията 0,06 USD/ 1 кватчас и производителност средна 60 000 Кватчаса на година при средно-годишна скорост на вятъра от 6,2 до 8 м/сек. :- 15 - 16 години;

Аналогични са цените и на другите видове ветрогенераторни установки за електроснабдяване с вариация от плос-минус 6-9%;                        

При средна скорост на вятъра между 3,4 и 5 м/сек. Срокът за откупуване на капиталните вложения се увеличава с около 80% - или достига до 27 години. Това е неизгодна ситуация тъй като физическият живот на експлоатация на ветрогенератора е около 20 години.

За номинална мощност от 50 000 кват (50 Мегават) на комплексна ветрова електростанция от посочените типове ветрогенератори в група капиталните вложения достигат от 130 до 140 млн. USD;

За следващите 50 години ветровата прогноза за територията на Р. България като енергиен източник  е лоша. Климатичната обстановка е коренно променена и хоризонтални ветрови потоци със средно годишна скорост от 6-8 метра за секунда могат да се наблюдават само по високите върхове- връх Ботев, връх Мургаш, Рожен, Мусала, Черни връх, връх Перелик и други. В настоящата година средногодишната скорост на вятъра и в района на Каварна и нос Калиакра е под 5 м/сек. По високите ни върхове като връх Мусала на Рила, Черни връх и местността “Ветровала” на Витоша, върховете в Пирин планина, а също така и  Връх Рожен в Родопите не дават необходимите икономически изгодни ветрови условия за промишлена ветро-енергетика.

Данните от половин век на Българските метеорологични служби не показват добри прогнози за ветро-енергетиката. В Стара планина също условията за монтиране на ветрогенератори от различен тип и ефективно използуване на вятърна енергия, например връх Мургаш не са благоприятни. Редната скорост на вятъра е около 8-9 метра/сек. Което условие на границата на приложимост на ветроенергетиката. Следователно за близките 50 години 21 век (на максимум на Слънчевата активност) за нашата страна  България е неподходящо изграждането на вятърни електростанции. Недостигът на вода за период от 50 години също ще се отрази неблагоприятно и върху функционирането на изградените вече хидро-енергийни мощности около нашите язовири.

За периода от следващите 50 години на Слънчев максимум - аналог на средно-вековният максимум датиран през 1100 - 1250 година броят на слънчевите дни над страната ни ще се увеличи с около 18 - 20 дни. Това означава сумарна средно годишна радиация попадаща върху нашата територия да достигне от 2000 - 2500 часа до 2700 - 3000 часа. Тази ситуация ни изравнява с досегашната радиационна обстановка на Слънчевата радиация над територията на съседна Гърция.  Това означава, че Слънчевата енергетика в различните и форми има изключително бъдеще за страната ни през 21 век.       

4.РАЗДЕЛ ВЯТЪРНИ ГЕНЕРАТОРИ ВТОРА УПОТРЕБА.

В България през 2003 година се поде нова кампания за внос на ветрови генератори втора употреба. Това са стари вятърни машини. Те са снети от експлоатация в страните на Западна Европа поради редица екологични и икономически съображения. Ефектът им в българската икономика е съмнителен.

5.ОБЩА ИНФОРМАЦИЯ  за изграждане на  индивидуални наземни соларни концентраторни електростанции.

За реализиране на ИНДИВИДУАЛНИТЕ НАЗЕМНИ СОЛАРНИ КОНЦЕНТРАТОРНИТОРНИ  ЕЛЕКТРО-СТАНЦИИ СА ИЗВЪРШЕНИ СЛЕДНИТЕ ПРОУЧВАТЕЛНИ ДЕЙНОСТИ:  

1. ФОНДАЦИЯ “СЛЪНЧЕВА ЕНЕРГЕТИКА” и БЪЛГАРСКА АКАДЕМИЯ НА НАУКИТЕ - ЦЛЕХИТ И ЦЛИПФ провеждат необходимите изследвания на международния опит и световните постижения в областта на овладявяне на възобновимите енергийни източници, по-специално на Слънчевата енергия. Той е развил идеите за първичното свръхконцентриране на слънчевата светлинна енергия и преобразуването и във ВИСОКО-ПОТЕНЦИАЛНА ТОПЛИНА с последващо преобразуване в :

- електроенергия;

- топлофикация и студова ниско-потенциална климатизация;

- производство на синтетичен високооктанов бензин от фото-соларно деструктурирана на водород вода и фотосоларно и термично деструктуриране на варовици, ниско-сортни въглища и отпадна биомаса;

2. Проведени са необходимите технически заседания с борда на директорите на основните производители на  разработената SOLAR  ENERGY  CONCENTRATORED SYSTEMS. Тези предприятия са от  състава на българският Военно-промишлен комплекс и Военно-ремонтния комплекс към Министерство на отбраната  на Р. България. Това са предприятията - “ТЕРЕМ - ЕАД” и по-специално към Военно - ремонтния завод “ИВАЙЛО - ТЕРЕМ-АД” в гр. В. Търново; Тук участвуват и военните предприятия в състава на “МЕТАЛХИМ - ХОЛДИНГ - АД “ - “ АРКУС”-  гр. Лясковец, “ МЕХАНИКА И МОНТАЖ - АД “ - гр. Севлиево, “ЧЕРНО МОРЕ - АД гр. Варна, “НОВИ ЕНЕРГИЙНИ ИЗТОЧНИЦИ - АД” - гр. Разград и “ ОДЕСОС-АД гр. Варна. Формирани са и ориентировъчните цени на малките наземни соларни концентраторно-оптични електростанции.

Представени са няколко варианта на соларни свърхконцентраторни ТЕЦ. Началните капиталовложения са от порядъка на  700 - 800 USD / на 1 киловат добита високо-потенциална топлинна мощност. Стойността на капиталните вложения за добив на електроенергия са около 1200 USD - 1400 USD на 1 кВат електрическа мощност и още около 700 - 720 USD за 1 кВат остатъчна студова мощност за климатизация.

Представят се варианти на СКЕСЕС - I, II и  III -

Слънчеви концентраторни енергетични системи и електростанции.

За крупни Соларни топлоелектростанции с номинална топлинна мощност до 200 Мегават (за концентрирана високо-потенциална топлина с импулсна мощност до 380 Мегават) капиталните вложения общо са около 224 милиона щатски долара( от 170 до 240 млн. USD). Тази мощна соларна ТЕЦ е в състояние да произвежда номинална електрическа мощност около 50-60 Мегават и върхова мощност до 120 Мегават което увеличава цената с около 20 милиона USD (от 6 до 30 млн. USD). Свързването на посочената мощна Соларна ТЕЦ с мрежата на топлофикация увеличава цената с около 5-10 млн USD, но намалява себестойността на получената електроенергия;

Обща стойност на тази соларна мощна ТЕЦ е около 255 милиона USD;

Минимална стойност е от порядъка на 181 млн.USD;

Средно-годишният добив на електроенергия е около от 216 000 до 647 000 Мегават часа  от тази соларна ТЕЦ;

При средна цена от 0,04 до 0,06 USD/1 киловатчас това означава среден годишен приход от 11 милиона USD до 39 млн USD на година;     

Топлинната средна мощност за подаване на ниско-потенциална топлина за топлофикация е годишно около 450 000 Мегават часа до 1 294 000 Мегават часа.

При средна цена от 0,01 - 0,02 USD / топлинен киловатчас нископотенциална топлина за топлофикация се получават средно-годишни приходи от порядъка на 4, 5 милиона USD до 16 млн USD ;

Общият средно-годишен приход е от порядъка на 17, 5 млн USD  - 52 МИЛИОНА USD.

Срокът за откупуване на капиталните вложения на тази крупна Соларна ТЕЦ са от порядъка максимално на 13,7 години, минимално за 3,49 години;

По тази причина соларните ТЕЦ - станции за нашата страна изградени по посочената схема участие на височинни аеростатни оптични фоконно- фоклинни свръх-концентратори  е най- перспективната.

Средната цена на въглищата варира в зависимост от качеството им - от 32 до 41 USD /тон.В настоящия момент средните цени са около 55-61 USD/тон.

За съизмерима по мощност ТЕЦ с максимална топло-производителност на високо-потенциална топлина от порядъка на 300 Мегавата при комбинирано производство на електрическа и ниско-потенциална топлина за топлофикация, разходът на гориво (въглища)  варира от 360 гр/ 1 Кватчас до 144 гр./ киловат час. Тук получената енергия е само електрическа; Средно имаме около 250 гр./1 Кват час. За получаването на ЕЛ.ЕНЕРГИЯ НА ГОДИНА от 216 000 до 700 000 Мегаватчаса се изразходват от 54 000 тона до 175 000 тона въглища на стойност от  1 890 000 USD  до 7 175 000 USD. ТОЗИ РАЗХОД ТРЯБВА ДА СЕ УВЕЛИЧИ СРЕДНО С 20-30% за морски, железопътен  или шосеен транспорт, съхранение и преработка;

Тогава разходите нарастват от 2,28 млн. USD до 9,36 млн.USD;

Тези разходи са за средно годишно потребление за производство на ел. енергията. При минимални разходи за капитални вложения около 2200 USD/1 Кват мощност - електрическа за получаваната върхова мощност 100 Мегават са около 220 млн. USD. Същата ТЕЦ произвежда около 400 000 Мегаватчаса електроенергия на година със средна цена 0,04 - 0,06 USD/1 кватчас. Това е приход от 17 до 24 млн USD на година. Като се приспаднат текущи разходи около 6 млн. USD на година се получава приход от 11 млн.USD до около 18 000 000 USD. Срокът на откупуване на посоченият ТЕЦ на въглища е около 12-15 години.  Минималният срок за откупуване на капиталните вложения на ТЕЦ на въглища е възможно да се намали на около 10-11 години; Оптималния срок за откупуване на ТЕЦ работеща на въглища е около 13-14 години. Когато към този ТЕЦ се прибавят изисквания да работи с лигнитни въглища и други суровини богати на сяра и пепели към капиталните вложения се добавят и съоръженията за утилизация, филтрово и золово стопанство и съоръженията за опазване на околната среда. Това увеличава средните капитало-вложения до 2900 -3100 USD/1 кВат. Така срокът на откупуване на капиталните вложения нараства до 16 - 21 години. След откупуване на капиталните вложения цената на получената електроенергия се формира от разходите за капитални ремонти, текуща експлоатация и разходи по доставка на гориво (въглища).

СРАВНЕНИЕТО Е В ПОЛЗА НА СОЛАРНАТА ТЕЦ - средно  В ОТНОШЕНИЕ 1/2 по - добри показатели за използуване на слънчевата енергия вместо тази на въглищата. Приема се, че съоръженията във ТЕЦ работеща на въглища, като изключим парогрейните котли са почти единтични с тези на Наземната част на Соларната ТЕЦ.

Сравнение с газотурбинна и парогазова ТЕЦ;

В тези ТЕЦ се ползува природен газ - предимно метан, който изгаря в газова турбина. Като конструкция тази ТЕЦ е много опростена. За съизмерима мощност Руската Парогазова установка тип ПГУ 220 Мват има кпд. 44,7 % и относителен разход на гориво 281 гр. условно гориво / на получен 1 кват ел. мощност. При по-големите мощности  например ПГУ 250 относителнияат разход на условно гориво е 279 гр/1 кватчас, а при ПГУ 800 Мват относителният разход на условно гориво е 266 гр. / кВатчас;

Тук условното гориво е с еднакъв топливен еквивалент, независимо от вида на неговият носител и различната му цена на тон. За сравнение ФОБ-ната цена на 1 тон въглища варира от 35 до 41 USD, а на 1 тон природен газ с 98: съдържание на метан е около( това еквивалент на 1 тон условно гориво или около 1000 нормални куб. метра - с нормално налягане) е около 100 -108 USD.

Това означава, че при съизмерим по количество разход на условно гориво - средно 250 - 270 гр./1 кВатчас добита ел.енергия разходът в USD за гориво е около 3 пъти по-голям от този при ТЕЦ работещи на въглища. Това означава, че стойността на текущите разходи за гориво са около 15 - 18 млн.USD на година. Тогава стойността на чистият приход от производство на ел. енергия и ниско-потенциална  топлина за масова битова и комунална топлофикация по комбиниран способ на година е около (17 - 24 млн. USD - 9 до 12 млн.USD) или ЧИСТИЯ ПРИХОД НА ГОДИНА ВАРИРА от 8 до 12 млн. USD 

КАПИТАЛНИТЕ ВЛОЖЕНИЯ при ГАЗОВИТЕ и ПАРО - ГАЗОВИТЕ КОМБИНИРАНИ ЕЛЕКТРО-СТАНЦИИ СА ОТ 50 ДО 80% ПО-НИСКИ ОТ ТЕЗИ НА ТЕЦ на твърдо гориво-въглища; Капиталните вложения варират от 1240 до 2400 USD/1 кВат инсталирана мощност.

Същевременно имат малък моторесурс до капитален ремонт на газовата турбина и затова се ползуват за изравняване на пиковите натоварвания (Моторесурсът на главния енерго-блок е нисък, изисква се капитален ремонт през период от 1500 до 5500 часа непрекъсната работа - от 5-7 месеца).При цена около 12-25% от общата сума на този блок неговите текущи разходи за година са три и половина (3,5) пъти по-големи от ТЕЦ на въглища.Капиталните начални вложения за парогазовата и газовата ТЕЦ (За мощност от 100 МегаВат - върхова)  достигат от 124 млн. USD до 240 млн. USD)    

Това означава, че на всеки 5 - 8 години разходите за капитални ремонти са равни на стойността на самата газова ТЕЦ. При парогазовата ТЕЦ главната турбина е парна и има експлоатационен живот равна на тази на класическа ТЕЦ на въглища или на АЕЦ. Същевременно капиталните вложения по допълнителното парагрейно стопанство са по- големи и са съизмеризи с тези на ТЕЦ на въглища или на АЕЦ. Също така тук се включват циклите за кондензация на отработената пара, градирни - пароохладителни кули и т.н. Когато Парогазовите ТЕЦ работят в комбиниран цикъл за производство на на ел. енергия и за топлофициране на жилищни и комунални сгради. Капиталните вложения нарастват но приходите от продажба на ел. енергия и топлинна енергия в отношение 2/1 нарастват и срокът им за откупуване намалява.  
ОПИСАНИЕ НА БЪЛГАРСКАТА ДВУКОМПОНЕНТНА СОЛАРНО - ЕНЕРГИЙНА ОПТИЧНА КОНЦЕНТРАТОРНА СИСТЕМА С ФРЕСНЕЛОВА ОПТИКА; ОБЩА  КОНСТРУКТИВНА, ТЕХНИЧЕСКА  И ЕКСПЛОАТАЦИОННА ИНФОРМАЦИЯ ЗА СОЛАРНИТЕ  КОНЦЕНТРАТОРНИ МОДУЛИ С НАЗЕМНО БАЗИРАНЕ ( СКЕСЕС -I, II, III ..серии 00....)

ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ:

ВАРИАНТ I

СКЕСЕС трансформират слънчевата енергия в подходяща форма за експлоатация от хората - електричество, отопление, охлаждане и т.н.

В тях се извършват следните процеси: 

1.1. Оптично свръхконцентриране на слънчевата радиация

(с естествена начална плътност).

1.2. Производство на високо-потенциална топлина

 ( с висока температура );

1.3. Акумулиране на високо-потенциална топлина;

1.4. Производство на механична енергия;

1.5. Производство на електроенергия;

1.6. Акумулиране на електроенергия;

1.6. Производство - индиректно на ниско-потенциална топлина за отопление и ниско-потенциален студ за студова климатизация;    

ОБЩО ОПИСАНИЕ

Самостоятелните наземни, соларно енергетични концентраторни модули представляват блоково-пакетни оптични конструкции тип “СКЕСЕС”. Те се  инсталират върху метални или бетонови опори, естакади, върху носещи конструкции на оградни стълбове или на покривите на различни високи сгради. СКЕСЕС имат система за стъпкова ориентация.Насочват се стъпково по две “СТЕПЕНИ НА СВОБОДА “ - ПО АЗИМУТ И ДЕКЛИНАЦИЯ КЪМ ПРЯКАТА СЛЪНЧЕВА РАДИАЦИЯ - ПРЕЗ ПЕРИОД ОТ ВРЕМЕ ОКОЛО 1 ЧАС.

НАКЛОНЪТ на оптиката на СКЕСЕС отразяващ паралела на северната ширина на мястото на монтаж ( от 28 - 54 градуса ) е възможно да се фиксира с вариация от 3 градуса и месечно настройване.  

ОБЩА КОНСТРУКТИВНА  БЛОКОВА СХЕМА

ВАРИАНТ I

Той е монтиран на насочваема карданна опорна рамка и вертикални стълбови опори.

Соларните енергетични блокове с оптиката си - “SOLAR CONCENTRATION VOLUME BLOKS - focon-foclin with Fresnel optic lenses ” фоконно-фоклинни концентраторни обемни блокове са със съставна или монолитна френелова оптика. Френеловите оптични лупи (лещи) са произведени по няколко различни технологии:

- пресова технология за лещи с концентричен растер и диаметър до ф 400 мм;

- екструдерна за лещи с линеен растер с размери  500 х 6000 мм;

- нишково-слоеста технология за лещи с навит спирално концентричен растер от ленти със специално сечение и специален профил и обща ширина 1,4 - 2 мм и  диаметър ф1200, ф 2200,ф 3400,ф 4600,ф 5200 и ф 6400 мм;

В зависимост от технологията по която френеловите лещи са произведени варира и геометрията и цената на общата оптична фоконно-фоклинна конструкция. Тя се състои от концентрични и с линеен растер френелови лупи и пирамидални или конични тубуси с огледални - рефлекторни стени. Предложени са и няколко под - варианти в изпълнението и общата концентраторна соларната оптична площ.

ВАРИАНТ СКЕСЕС I  - 001;

БЛОК - СХЕМА - ИЗПЪЛНЕНИЕ  С  МАКСИМАЛНО  ЗАХВАЩАНЕ НА СЛЪНЧЕВА РАДИАЦИЯ :

Блок N 1. Височинен соларен енерго-концентратор тип “ВСЕКТДБ -ФФ - 001” с противоветрова защита и земно привързване в 9 -12 точки;

Състои се от опростен по конструкция тороидален плосък балон с диаметър ф 70 метра и най-голяма височина 40 м. През централната му зона има носеща куха кула със вътрешни вити стълби и хоризонтални лъчеобразни спици (решетъчни греди) с околовръстен пояс. Системата е с обтяжни ванти, които закоравяват еластичната тородална конструкция на балона. В горната му огряна от Слънцето плоска повърхност има монтирани вертикални (тубусни пирамидални) фокони с плоскостна френелова оптика. Те имат форма на обърнати огледани пирамиди. В тясната си част завършват със световодни пустотели, полимерни ръкави с вътрешни огледални стени. Те преминават вертикално през обема на тороидалния, или дисковиден  плосък балон.

В долната част на балона, светло-проводните ръкави завършват със сферични насочваеми оптични глави. Те имат монтирани, насочваща електро-механика и световоден изходящ фар със секционирани околовръстни подвижни огледала с водно охлаждане. Фоконите имат апертура на захващащата соларна енергия оптика с активна площ от 6х6 метра. Захвата на всеки фокон на соларна енергия е с мощност от 30 до 34 К ват.

Изходящия световоден ръкав има изходящ отвор с диаметър ф 800 мм и   

квадратура около 0,5 кв.м. Лъчението се концентрира около 60 пъти и излиза през светлопровода  с плътност от 1500 до 2000 кВат/ кв.м. В посоченият вариант с диаметър на тороидалния, или дисковиден плосък балон около 70 м. се захваща средно 3 Мегавата соларна мощност с начална плътност около 0,7-1,1 Кват/ кв.м. и изходяща плътност от 1000 Кват/ кв.м. до 2000 Кват/ кв.м. Посоченото лъчение е разбито на 25 изходящи лъча с начален диаметър ф 800 мм. При позициониране на средна височина от 50 - 700 м оптичната изходяща система се настройва за фокусиране във безопасна точка от въздуха на височина  от 20 до 400 м.

След това лъчите във вид на светлинен конус се разхождат и намаляват плътността на соларната енергия  до 2-5 Кват/ кв.м.; Тази плътност на концентрация на соларната енергия е безопасна за преминаване на хора и животни и е възможно колективно огряване на единични или групирани наземни соларни оптични концентратори за производство на електроенергия.

Балонът вечерно време се смъква със скорост от 1,2-3 м/сек; Аналогично рано сутрин се издига за захващане на соларно лъчение със същата скорост; Привързването му става с капронови или друг тип леки и здрави въжени тросове, противоветрови пропелерни демфери и лебедки. Подемната сила в балона се осигурява от нагряване на въздуха в него с помощта на соларна енергия аварийна стартова газова горелка; Фоконите имат балонетни пояси пълни с пожароустойчива хелий - водородна смес. При  силна буря със скорост над 40 м/ секунда на вятъра балонът се смъква и се изпуска въздухът му като светлопроводите и централната кула се сгъват телескопично на секции една в друга. Така височината на балонния тороид, или диск намалява до 8 - 10 метра и той може да устои на ураганен вятър със скорост до 70 м/ секунда; 

Капиталните вложения за този балонен плосък тороидален, или дисковиден височинен концентратор варират от 190 до 270 USD на 1 кват мощност.

Разликите в цената са базирани на различните варианти и различното допълнително окомплектоване на височинната балонна енерго-концентраторна соларна система - Радиолокационна станция, метеорологична станция, система за навигация, аварийни системи, противопожарна защита, Контролно-измерителни прибори и автоматика и противоветрови системи от различни класове, повишен брой точки на привързване с демфери и т.н.:

Цени:

Капитални вложения - 240 USD/1Кват;

------------------------------------------------------------------------------

БЛОК N 2

НАЗЕМНИ СОЛАРНИ КОНЦЕНТРАТОРНИ ЕНЕРГОПРИЕМНИЦИ  НА соларно лъчение с повишена или с естествена плътност на енергията; Те са куплирани с блокове за механично насочване и Контролно измерителни прибори и автоматика;

------------------------------------------------------------------------------

Блок N 2 Вариант СКЕСЕС-I - 001  

Единичните оптични концентраторни блокове  имат  оптична площ (захващаща пряко слънчево лъчение - под ъгъл на падане от 70° до 90°) от около 1,909 кв.м. Приблизително 2 квадратни метра е захващащата слънчевото лъчение площ на отделния соларен концентраторен блок. Монтажната му  оптична площ в соларния пакет е около 2,69 кв.м.

Тези блокове са обединени в групи по 9 броя - оптичен обемен концентраторен пакет - СОЛАРЕН МОДУЛ с активна оптична площ 17,2 кв.м. и монтажна оптична площ 23,4 кв.м. (оптимум  38 кв.м. - 42 кв.м.)

------------------------------------------------------------------------------

Забележка:

За райони не само за Балкански полуостров, Италия, Испания и т.н. но и като Израел, Сирия, Турция, Р. АЛЖИР, Кралство Мароко, Египет и Тунис ПАРАЛЕЛНО на северната ширина от средния пояс на Сахара до Средиземно море прякото лъчение варира от 0,35 до 1,23 кВат/ кв.м. по пладне.

------------------------------------------------------------------------------

Получената импулсна топлинна мощност от естествена пряка и разсеяна слънчева радиация в отношение 85% / 15%  при

ВАРИАНТ СКЕСЕС I -001 варира от 6,2кВат до 14,6 Кват.

В системата СОЛАР- ТЕЦ се включват минимум 3 броя оптични модула с обща топлинна мощност 18,6 - 43,8 Кват;

Този вариант е икономически най-неизгоден тъй като другите съоръжения към него не могат да бъдат пропорционално намалени по финансова стойност и съответно капиталните вложения на единица мощност (1 кВат) нарастват спрямо другите варианти;

Във този вариант се включва минимум удвоена захваната соларна топлинна мощност. Оптимумът е при три кратно увеличение на топлинната мощност Това се налага от факта, че по-голяма част - около 60% от добитата през деня топлинна  високопотенциална мощност се акумулира в термо-акумулатора.

Разчита се на средно работно време на слънчево огряване със естествена плътност на лъчението - от 9-14 часа на денонощие.

През останалото време на денонощието номиналната електрическа мощност се изработва от съоръжението, само чрез акумулирана топлина в рамките на 12 - 17 часа;

Другото изискване е включване на енергомеханична система която има приемлив моторесурс до капитален ремонт;

Двигатели - на водна пара, на мазут или на горивен газ с мощност от 200 Кват до към 700 Кват имат най-голям мото ресурс до капитален ремонт - от 32 000 часа до 78 000 часа. (Това означава непрекъсната денонощна работа от 5 до 8 години) 

Също така относителният разход на енергия в условно гориво с калоричност около 60 000 Кватчас/ кг. варира от 130 до 210 гр./ кватчас. и зависи от мощността на системата;

При малките мощности от 4,5 до 20 кВат - ресурсът от работно време на съоръженията (двигатели на водна пара или горивен газ за въртене на ел.генераторите) капитален ремонт варира от 3000 до 7000 мото часа.

По тази причина се налага снабдяване на системата минимум с четири броя самостоятелни  малки мото-генераторни групи от които 3бр. да работят последователно и един брой да се ползува в аварийни случаи или при капитален ремонт на някои от силовите агрегати;

Също така инвестициите за изграждане на термо-акумулаторите се изисква за малките мощности да бъдат относително по-високи. Те дори се приближават до тези на по-големите мощности, главно поради спецификата в тяхната термоизолация и намаляване на загубите на високо-потенциална топлинна енергия от преносните циркулационни термо-флуиди с ниско или високо налягане.

------------------------------------------------------------------------------

ВАРИАНТ  СКЕСЕС I - 002

ОПТИЧНА ПЛОЩ НА 1 МОДУЛ - 3 х 19,4 кв.м. = 58 кв.м.

ВАРИАНТ СКЕСЕС I -003

ОПТИЧНА ПЛОЩ НА 1 МОДУЛ - 3 х 43,6 кв.м. = 131 кв.м.  

Получената топлинна мощност от високопотенциална топлина от естествено соларно лъчение варира от 73,36 до 161 КВат.

------------------------------------------------------------------------------

Към оптичната система има блок със секционирани  КОНТРОЛНО- ИЗМЕРИТЕЛНИ ПРИБОРИ И АВТОМАТИКА.

Той измерва параметрите на ориентацията, критичните метеорологични показатели - скорост на вятъра, налягане, температура и други специфични параметри на системата;

------------------------------------------------------------------------------

БЛОК N 3

Тръбна високотемпературна магистрала с арматура, помпена система за циркулация с ниско налягане на термофлуида носещ високо-потенциалната топлина, сектор КИП и автоматика; 

ТЕРМОПРЕОБРАЗУВАТЕЛЕН СЕКТОР

Свръх концентрираната в СКЕСЕС-I слънчева енергия се приема от термоприемник изработващ високо-потенциална топлина, чрез циркулационен топлоносител - термофлуид загряд до висока температура и ниско налягане - първи кръг.           

Първичния кръг на нагряване е течен термофлуид - главно с масло с висока пламна температура и присадки - стабилизатори срещу термична полимеризация - например двутактово моторно масло - тип ЛТ2Т. Има вариант на СКЕСЕС с използуване на дуролни масла или силиконови с присадки на тефлонова основа.Варианта работещ с по-висок топлинен коефициент на полезно действие е с термофлуид - течен метал - натрий. Работните температури за последния флуид - топлоносител са около 600 градуса по Целзий. Движението на първичния термофлуид в различните варианти на СКЕСЕС I може да се извърши чрез термосифонна уредба, дифузорно-ежекторна помпа или с разширителен съд гравитачно или с центробежна високотемпературна помпа.

-----------------------------------------------------------------------------

БЛОК N 4. Блок термоакумулатор на високопотенциална топлина свързан с блок КИП и автоматика.

От термоприемника на слънчевите оптични  концентратори термофлуида по топлопроводни тръби с дъгови термо-компенсатори монтирани изолирано през лагерните опори циркулира в тръбната мрежа на първия термичен кръг. От него се насочва към блока на термо - акумулатора. Термо - акумулатора представлява термоизолиран обем пълен с базалтови блокчета и асфалт в който има термо-акумулираща серпентина и топлообменник за изработване във втория кръг на СКЕСЕС I-001 прегрята водна пара.

------------------------------------------------------------------------------

БЛОК N5. Блок на термопреобразувател на високо-потенциална топлина с ниско налягане в енергия на термофлуид (водна пара) с високо налягане и висока температура. Към този блок също има сектор с КИП и автоматика;

Производителността на този блок е около 300 кг пара с температура 550 градуса по Целзий и налягане 23 атм.Тя в различните варианти на СКЕСЕС I върти парна турбина или парна машина с обороти около 1000 в минута и дава механична мощност около 20 кВат - 28 Кват.

------------------------------------------------------------------------------

БЛОК N 6. Блок с механичен термичен енерго-преобразувател с парна машина или с парна турбина и свързани към него сектори с КИП и автоматика.

 Блокът на Пароагрегата върти трифазен генератор на ток с номинална мощност 16 кВат и 220 -230 Волт на една фаза с честота 50 Херца. Към агрегата има трансформатор с трифазен електронен диоден изправител от Ларионов тип за зареждане на акумулаторната батерия.

------------------------------------------------------------------------------

БЛОК N7. Блок електро-генераторен  с разпределително табло, КИП и автоматика.

Към агрегата има блок с ел. разпределително и измерително електрическо табло и свързване в електропреносната мрежа на консуматорите. Отработената пара през  блока на топлообменника за ниско-потенциална топлина се използва за климатизация и отопление.

Системата от соларни концентратори във варианта

СКЕСЕС I - 001 преобразува слънчевата радиация в импулсна електрическа мощност по “цикъл на Ренкин “ от 1,1 до 2,9 кВат.

За изравняване на върховите товари към системата СКЕСЕС I-001 като опция се куплира още и блок за акумулиране на ел.енергия - електрокарна акумулаторна батерия с оловни акумулатори - автомобилен тип с мощност 560 / 960 Амперчаса;

(По желание може да се достави и блок с мощност 1120 / 1920 Амперчаса);

Това се налага от факта, че получената мощност е относително малка и за да може във всеки момент да се получи номинална електрическа мощност от порядъка на 4,7 - 5,6 Кват трябва да се използуват резерви не само от топлинна високопотенциална енергия, но и директно електрическа акумулирана мощност.(Това води до нови капитални вложения за мини СОЛАР-ТЕЦ).

Към електроакумулаторния блок има свързан електрически и блок тип “трансфертер - умформер“ за преобразуване на ел.енергията - от прав ток в акумулаторната батерия в такава ел. енергия с мрежови характеристики - в трифазен ток с напрежение на една фаза 220 -230 V и мрежова честота - 50 Hz.

Като опция се доставя и климатична система с утилизация на ниско-потенциалната топлина.   

5. ВЪЗЛОВИ  ВЪПРОСИ ЗА РАЗВИТИЕТО НА СВЕТОВНАТА И ЧАСТНОСТ НА БЪЛГАРСКАТА ЕНЕРГЕТИКА

Р. България е страна в която изградената енергетична база се явява в качеството на “ трансформатор” на енергия! Тя внася от 78 до 82% от първичните си енергоносители на стойност над 1 милиард и 270 милиона USD/ година. Уранът с разумна цена около 130 USD/кг в световен мащаб свършва след около 20-25 години. България не произвежда уранови топлоотделящи елементи за захранване на АЕЦ. По тази причина енергетиката в нашата страна няма право да се развива като атомна енергетика! Бъдещето на енергетиката не може да се решава, чрез уличен тип референдуми с политически оттенък. Още повече такъв сложен и специализиран въпрос като атомната енергетика.   Единствената алтернатива е СЛЪНЧЕВО – ВЪГЛЕВОДОРОДНАТА ЕНЕРГЕТИКА. Слънцето ще ни грее със сегашната  си плътност на енергетичните потоци около 1,4 кВат/кв.м. върху земята още поне 5 милиарда години.

“Технологиите са готови за началото на изграждане на енергийна национална система основана на слънчеви енергийни източници…. В много отношения ерата на слънчевата енергия е там където епохата на въглищата бе, когато през 19 век бе изобретена парната машина…. Когато се заговори за слънчеви технологии, днешните политици, все още в плен на въглищата и ядрената енергия, приличат на скептиците от 18-ти век по отношение на парната машина! Цитат от доклад пред Световната общност на авторите Лестър Браун, Кристофъл Флавин - Председатели на Световния институт “Уърлдуоч” за световната икономика, която не унищожава перспективите на сегашните и бъдещите поколения.

---------------------------------------------------------------------    

Приложение - (За сведение ):

Таблица №1. Разпределение на първичните ни енергоносители и техния относителен дял в проценти от енергетиката ни, заедно с процента на собствени ресурси в общия енергиен принос.

ЕНЕРГОНОСИТЕЛ ЕНЕРГИЕН ПРИНОС СОБСТ. ИЗТОЧНИЦИ

въглища -            32,00%                     7,08%

петрол  -              24,40%                     5,375%

природен газ -     20,80%                     4,587%

хидро-енергия

за ВЕЦ        -         1,20%                     собствени

възобновими

ВЕИ                       0,1%                          -“-    -“-

Данните са Р. България през 2001 г. от журнала “GUIDE FOR AMERICAN BUSINESS: ENERGY MARKETS OF EUROPE,RUSSIA, EТ THE NIS”.

2. ТЕНДЕНЦИИ ЗА РАЗВИТИЕТО НА  ЕНЕРГЕТИКАТА НА Р. БЪЛГАРИЯ НА БАЗАТА НА СЛЪНЧЕВО-ВОДОРОДНАТА ЕНЕРГИЯ

Социално-икономическата световна система е базирана на  социалното състезание между народите. Теорията на “социалното състезание” дефинира и понятия свързани с научно-техническия прогрес в области като опазване на околната среда, енергетиката базирана на използуването на възобновяемите енергийни източници (ВЕИ), усвояване на подземните и надземни природни богатства и трансформирането им в полезни продукти и стоки за населението в конкретни страни и в целия свят.

По тази причина енергията като възможност за извършване на работа е основата на благоденствието на народите. Природата ние е дала в “нативен” вид всички суровини необходими за функциониране на биосферата и на човешката популация като цяло. Пред човечеството стои на преден план - прехода от икономика свързана с горене на изкопаеми горива (засега основен енергиен източник) към Слънчево-въглеводородна енергетика базирана на технологии за оползотворяване на ВЕИ. България притежава изключителни технически и технологични разработки за наземно и височинно свръхконцентриране на соларна енергия и трансформирането и в евтино отопление, евтина електроенергия, синтетични горива, питейна, промишлена и поливна вода чрез директен соларен добив на вода от атмосферна влага, оранжерийна и селскостопанска растителна и животинска продукция, енерго-обезпечаване на добивната и минна индустрия, металургия (новите български технологии като сондажна хидро-електрометалургия и интестинална електро-хидро-металургия на рядкоземни, благородни, цветни и черни метали, сградостроителството, транспорта, битовото, социалното и комуналното дело).

По тази причина мирното съвместно съществуване между народите (в условията на пазарната икономика, конкуренция като част от социалното състезание) е пряко свързана с устойчивото развитие на отделните регионални социални общности и конкретни човешки формации). Това устойчиво развитие е пак базирано на използуване на енергията като основен критерий за благоденствие.

Слънчевата енергия е единственият, засега неизчерпаем източник на енергия за земните жители в “ОБОЗРИМ” в научно отношение, “ПЕРИОД ОТ ВРЕМЕ “  ВЪЗЛИЗАЩ НА ОЩЕ ОКОЛО 5 МИЛИАРДА  ГОДИНИ!

Ние, хората на тази планета, всяка секунда задлъжняваме на нашето светило - Слънцето  с над 700 милиона щатски долара за това, че то щедро ни облива с енергетични потоци в настоящия момент на повишена “слънчева активност” с плътност над 1,44 кВат / кв.м. от земната повърхност - за сведение стандартната слънчева константа се изчислява на около 1370 Ват./кв.м. с вариация от плюс-минус 3%. От тази енергия обаче използваме само една нищожна, промилна част, главно за топлинни цели. Основно - около 99% от тази енергия отново се връща безвъзвратно в космоса като енергетични загуби!

Когато хората в нашата страна заговорят за енергоспестяващи технологии те разбират само “енерго-проблемите” като:

- проблеми за запазване на топлината в жилищата;

-високите цени на “ТОПЛОФИКАЦИЯ” и електроенергията произведена от добити от земята (изкопаеми) твърди, течни и газообразни горива (включително и ядрено-разпадните);

- рязкото нарастване на цените на суровия петрол на  световните пазари поради не афишираната масово причина - изчерпване на природния нефтен ресурс; 

 

Забележка:

Различни “политически и фирмени лобита” или държавни ведомства в една или друга степен основно стимулират финансово хидроенергетиката, преди всичко поради огромния обем от строително - монтажни работи, главно като източник за дългосрочно усвояване на държавни  финанси и евентуално за ”лични облаги”!

Трансграничният пренос на газ и нефт е крупен, световен икономически процес  с чисто политически  характер, носещ огромни комисионни и лесни печалби - пак на  определен кръг от световния или местен политически и икономически елит.

Оползотворяването на слънчевата енергия, чрез създаване на съоръжения за нейното първично концентриране и последващото и използуване за производство на евтини синтетични течни и газообразни горива, за масова топлофикация и електрификация в настоящия момент е силно затруднено и дори спъвано от определени политически групировки (включително и в нашата страна).

В настоящия момент “СЛЪНЧЕВО – ВЪГЛЕВОДОРОДНАТА ЕНЕРГЕТИКА” във варианта си  за добив на евтини синтетични течни и газообразни горива от вода и варовици, и за отопление и електрификация е  развита в детайли в технологично и икономическо отношение. 

Използването на соларното лъчение е доведено до икономически целесъобразно ниво на развитие и е готово за масово внедряване в практиката и живота на жителите на Земята.

За съжаление съзнанието на политиците и лидерите на икономическите групировки в настоящия момент е на много ниско равнище по отношение на знанията за възможностите за пряко използуване на концентрираната слънчевата енергия в производството на топлинна енергия, на евтина електроенергия и на синтетични течни и газообразни горива обезпечаващи масовия автомобилен, морски, авио - и ж. п. транспорт.

Политическите лидери и крупните финансисти (които трябва да вземат решение за развитие на икономиката на една страна, като България) в настоящия момент относно проблемите и възможностите на “СЛЪНЧЕВО - ВОДОРОДНАТА ЕНЕРГЕТИКА са в същата позиция, в каквато са били политически лидери в края на 18-ти век по отношение на парната машина.

Въпреки тяхната съпротива, човечеството е принудено да премине тотално към “СЛЪНЧЕВО - ВОДОРОДНА ЕНЕРГЕТИКА СЪС СЪПЪТСТВУВАЩ ДОБИВ НА ЕВТИНИ СИНТЕТИЧНИ ТЕЧНИ И ГАЗООБРАЗНИ въглеводородни ГОРИВА”!

ЗАСЕГА РАЗУЗНАТИТЕ И ИЗПОЛЗВАНИ ЕНЕРГО-РЕСУРСИ НА ПЛАНЕТАТА ПОКАЗВАТ, ЧЕ “МОРЕТО ОТ ИЗКОПАЕМА ЕНЕРГИЯ” не е бездънно.

В БЛИЗКИТЕ 30 - 50 ГОДИНИ изкопаемия нефт и природен газ, ще бъдат тотално изчерпани до ниво от около 20%. Това означава, че към 2010 - 2020 година цената на тон суров петрол може да достигне до 400 щатски долара на тон.

Перспективата е твърдите горива (въглища, торф, горими сланци, битуминозни шисти, отпадни гудрони и възобновяема отпадна биомаса) в очакваното, разузнато количество от 1 120 милиарда тона запаси, да могат да стигнат на човечеството при сегашния темп на потребление за още около 250 - 280 години.

Природния газ с обем от около 120 млн. кубически километра ще стигне за около 60-70 години. Очаква се обаче още в 2020 година цената на природния газ да се увеличи драстично. Тя ще достигне около 4 пъти над сегашното ниво (През 2001 г. за Р. България вносния природен газ от Русия е с преимуществено съдържание на метан. Цената му варира около 103 -104 USD/ 1000 нормални куб.метра).

Природният уран в необогатено състояние със средна стойност около 130 - 150 щатски долара / кг, се оценява на 2 500 000 тона. Това количество ще стигне за около 30 - 50 години при сегашния темп на потребление. То е крайно недостатъчно. Ядрената енергетика в настоящия момент осигурява около 20% - 27% от общата енергетика на планетата с тенденция скоро да достигне до 40%.

През лятото на 1990 год. нашата страна едностранно прекратява  договора за предоставяне на уранов концентрат на заводите във СССР без официална мотивировка. В това време България произвежда 2,2% от световното производство на уран. През септември 1991 год. и с писмо  № 163 от 20 август 1991 г. Министерски съвет на правителството на България ликвидира 17 поделения на предприятието “Редки метали”и ликвидира уранодобива в нашата страна. В условията на ликвидация обаче са произведени повече от 400 тона уран под формата на над 12 000 тона уранов концентрат със съдържание на уранов изотоп 235 около 2 880 кг който може да служи за производство на плутоний, за ядрено гориво за АЕЦ или за около 160 - 200 ядрени бомби или такова количество ядрени бойни глави за  бойни ракети от различен тип. От 1996 година България прекратява полувековното си участие в добив и производство на уранов концентрат и освобождава урановия пазар от своето присъствие;

На 17-ти май с решение № 106 Министерски съвет спира строителството на АЕЦ “БЕЛЕНЕ “ - подписано е от Станко Тодоров, Никола Тодориев, Овед Таджер, Никита Набатов, Андрей Луканов и др. Голям принос за спиране на АЕЦ “Козлодуй” имат и политически лидери от “Евролевицата” -Александър Томов, Янко Янев, Димитър Новаков, Георги Стоилов, Драгомир Драганов, Иван Костов, червени кредитни милионери от редиците на БСП, редица активисти на СДС и други неземни хищници захапали  с неописуема жестокост нещастния български народ!!! (1,2,3,4,5,6,7,8,9)   

Друг проблем на ядрените мощности е тяхната безопасност при експлоатация и вероятността за възникване на случайни аварии. В настоящия момент съществува вероятност от саботажи и тероризъм в ядрените централи и тя е много голяма!

(Като пример може да се спомене  “ядрената колизия “ в Чернобилската АЕЦ в която съпътствуващо се произвежда плутоний за термоядрено оръжие. Съществуват непубликувани и скривани грижливо данни показващи, че аварийната ситуация в Чернобилската АЕЦ е била предшествувана от химически взривен процес, пряко свързан с терористичен акт!).

Подобен “ядрен тероризъм” е драстично посегателство към достойнството на европейските народи.

Никой не може да гарантира, че този насилствен акт ще бъде единичен случай  и няма да се повтори в бъдеще!

По тази причина ядрената енергетика също не е “панацея”. Тя е с отмиращи функции и правилното решение е да се премине към тотална слънчево - водородна енергетика, която е много по-устойчива на посегателство от терористични групировки и напълно екологично съвместима. Естествено никой не трябва да си прави илюзии, че където имаме силно концентриране на енергия, било тя и слънчева, то не може да не бъде подложена на манипулациите на мафиоти и да вземе участие в масов терористичен акт!

От гледна точка на развиващите се негативни политикоикономически процеси в Източна Европа и в страните от ОНД “ тероризмът във всичките му форми и дори в слънчевата енергетика е безспорен факт.

От аспекта, за Европейска безопасност “слънчевата енергетика” е с най-малко отрицателни последици и е екологично съвместима! По тази причина, е крайно време да се преустанови монополистичното енергетично издевателство над българското население и да се стимулира развитието на тоталната слънчева енергетика. Тя е свързана с изграждане на подходящи концентраторни съоръжения за първично увеличаване на плътността на соларната радиация с височинно и наземно базиране и реконструиране на съществуващите ТЕЦ и АЕЦ като слънчеви електро- и топлофикационни централи със същата енергетична мощност. Тази реконструкция и трансформация е лесно технически решима. Реализира се чрез включване към съществуващите ТЕЦ и блоковете на АЕЦ на височинни соларни концентраторни модули.

Също така е необходимо да се подсигури и финансира изграждането на соларни станции, за високотемпературно разлагане на морска и езерна вода, съпътствуващо с термично разлагане на изобилните и евтини скални маси - варовици и карбонизирани сланци. Те са  от групата на минерали  като “нахколит”, “ давсонит”, “доломит”, “анкерит” , “калцит”, отпадни мраморизирани варовици и  т.н. Те могат да се ползват за високотемпературно добиване на въглероден окис и калциев карбид. Варовиците и доломитите са карбонатни скали които са източник на тези блага трансформиращи слънчевата радиация, която за сега ние я получаваме безплатно!

 

ЛИТЕРАТУРА  КЪМ ГЛАВА ПЕТА НА ЧАСТ ПЪРВА 

И така... по същество:        

“ О, Господи, дай ни спокойствие да приемем

това което не може да бъде променено,

дай ни смелост, за да променим онова,

което е належащо да променим, и...

дари ни с мъдростта на хилядолетията,

за да разграничим едното от другото !!! “

Откъс на от молитвата на

пастор Рейнхолд Нейбър - виден

американски теолог от края на 19-ти век.

 

СЛЪНЧЕВАТА ЕНЕРГЕТИКА И БЪДЕЩЕТО НА ЧОВЕЧЕСТВОТО  

Бурното икономическо развитие на човечеството през последните 150 години на новата епоха (2-те хиляди години изживяни от човечеството след Христа), го изправи пред задачата да посрещне третото хилядолетие с масово усвояване на изобилната СЛЪНЧЕВА  ЕНЕРГИЯ !!!

СЪЩНОСТ  НА МЕТОДА  НА СОЛАРНАТА ЕНЕРГЕТИЧНА ТЕХНОЛОГИЯ

 К Р А Т К О  О Б Я С Н Е Н И Е

Те са предназначени за първично преобразуване на слънчевите лъчи в мощни концентрирани енергетични снопове с плътност от 130 квта/кв.м. до 500 МегаВат/ кв.м.. Тези слънчеви енергетичните снопи от височина 4,5 - 12 км. се  насочват към земно базирани локални термоприемни електро- и топлофикационни станции - соларни Т.Е.Ц. !

Слънчевата енергия,  посредством нейното първично концентриране на място - още в чистата стратосфера и тропосфера от ЛЕТЯЩИТЕ  СОЛАРНИ ДИРИЖАБЪЛНИ КОНЦЕНТРАТОРИ СНАБДЕНИ СЪС СПЕЦИАЛНА ОПТИКА дава възможност за коренно различни представи за приложението на енергията получена безплатно от Слънцето в живота на човечеството!!!

Идеята за първично концентриране на слънчевата енергия с плътност от 130 кВат/ кв.м. до 500 МегаВат на 1 кв.м. и цветна температура над 5700 градуса по Целзий  е изключително перспективна. Така слънчевата енергия с минимални загуби се пренасочва в наземни термоприемни соларни ЕЛЕКТРО И ТОПЛОФИКАЦИОННИ съоръжения - СЛЪНЧЕВИ ТЕЦ-ове. Тази система от тропосферно-височинни и наземни соларни оптични концентратори  позволява живота на Земята да стане аналогичен на този описан в Овидиевите “МЕТАМОРФОЗИ “, т.е . като в “Златния век и в Райската градина “!

1. Високотемпературно соларно разлагане на водата с последващо фото - и електрофоретично дисоцииране и йонна селекция на водорода върху паладиеви нишкови катоди!

2. Полученият по този начин водород в условията на автоклавно химическо и каталитично съединяване със СО - въглеродния моноксид дава технически спирт - МЕТАНОЛ!

Метанола е основа на каталитичен синтез ВЪРХУ АКТИВИЗИРАНИ ЗЕОЛИТИ на  СИНТЕНТИЧЕН БЕНЗИН С ВИСОКИ  ГОРИВНИ КАЧЕСТВА  И  ТЕХНОЛОГИЧНИ ПРОИЗВОДСТВЕНИ   РАЗХОДИ НЕ ПО - ВИСОКИ ОТ 70 - 90 USD/ ТОН.

Една от суровините “Въглеродния моноксид - СО се получава пак от концентрираната слънчева енергия!

Със соларния концентриран лъч се обработват в соларна пещ

( СЛЪНЧЕВА ВАРНИЦА) - редица скални раздробени карбонатни материали като варовици и мергели.

От високотемпературното автоклавно деструктуриране на варовиците и мергелите и карбонизирането им съвместно с ниско-сортни лигнитни въглища в присъствие на титанов двуокис и силикати се получават шпинели и шмергели и най-важното:

- газ за органичен синтез - въглероден окис - СО!

Водорода и въглеродния моноксид в стехиометрично съотношение в автоклавен реактор над железни и никелови катализатори и активизирани зеолити се превръща в метилов спирт - „МЕТАНОЛ “. основна суровина за каталитичен синтетичен БЕНЗИН!

Този сложен технически и технологически процес за днешната индустрия, включително и на Р. България не представлява проблем!