Но, такие решения однозначно приводят к резкому повышению стоимости 1 кВт∙ч электроэнергии. Так для бесперебойного электроснабжения потребителя 1 кВт электроэнергии в течение 100 часов (4 суток), когда на дворе слабый ветер или нет Солнца требуется 100 кВт∙ч электроэнергии, которая может быть получена от 138 аккумуляторов (обычный автомобильный аккумулятор ёмкостью 60 Ач напряжением 12 В после полной зарядки способен отдать 0,72 кВт∙ч электроэнергии).
Стоимость 1-го аккумулятора 2500 рублей. Следовательно, в этом случае для бесперебойного электроснабжения только на приобретение аккумуляторов нужно 345000 рублей. А это, как правило, не по карману подавляющему большинству населения России.
Конечно, для повышения стабильности выдачи электроэнергии потребителю актуально применение других, различных накопителей, призванных обеспечивать поставку мощности не ниже минимальной; выдачу мощности в периоды максимальной нагрузки; покрытия собственных нужд; подавление кратковременных пиков вырабатываемой ВЭС мощности; выдача мощности по прогнозируемому графику, как это предусматривается для «ветровых ферм». Для решения этих задач для «ветровых ферм» кроме гидравлических накопителей используются воздушно-аккумулирующие электростанции, регенеративные батареи, водородные системы, а для средних ВЭС — маховики, индукционные СП-накопители и сверхконденсаторы.
Однако, для малых систем электроснабжения при стохастических поступлениях возобновляемой энергии применение таких накопителей обременительно, т.к. чем меньше мощность аккумулятора-накопителя тем дороже его 1 кВт установленной мощности, при резком падении его КИУМ, особенно при наличие одного-двух потребителей электроэнергии. Малое гарантированное электрообеспечение можно решать с помощью ГеоЭС, однако, на большей части Земли, там, где нет вулканической деятельности, слишком быстро истощаются глубинные тепловые ресурсы [4]. Из-за этого большие капитальные затраты на сооружение ГеоЭС не окупаются.
Исходя из того, что эффективность использования ВИЭ напрямую зависит от КИУМ, А если быть более точным, то в конечном итоге от наличия накопителя-аккумулятора первичной энергии, предлагается определять для каждой территории эксплуатационную (фактическую) стоимость 1 кВт установленной мощности в соответствии с КИУМ (таблица 3).
Таблица 3 – Фактическая стоимость 1 кВт установленной мощности электрических станций, использующих возобновляемые источники энергии в России в соответствии с потенциалом возобновляемого источника энергии (коэффициента использования установленной мощности), в долларах
* количество и емкость аккумуляторов напрямую зависит от КИУМ ЭС того или иного типа для конкретной местности.
** в ряде районов Омской области для ВЭС при КИУМ =0,1 фактическая стоимость 1 кВт установленной мощности, по предлагаемой методике оценки эффективности использования ЭС, составит 25000 долларов.
*** при КИУМ = 0,1 – 0,2 (для малых «поселковых» ЭС с надлежащим резервированием) фактическая стоимость 1 кВт установленной мощности, по предлагаемой методике оценки эффективности использования ЭС, составит от 5000 до 10000 долларов.
Предлагаемый переход на оценку фактической стоимости 1 кВт установленной мощности с учетом КИУМ будет способствовать более объективной оценке возможности использовании ЭС от ВИЭ для каждой конкретной территории и даже места.
Исходя из полученных результатов (таблица 3) перспективным представляется, например, для Сахалина, Калмыкии, Кавказа и т.д. гелиоэлектростанция на базе солнечного соляного пруда [5, 6], приведенная на рисунке 4.
Фпр, Фотр, Фрас– световой поток прямого, отраженного и рассеянного солнечного излучения; Фт.вп, Фт.нп– тепловой поток высокого и низкого потенциала; Фэ– отпуск электроэнергии
Рисунок 4 – Принципиальная схема основных внешних и внутренних энергетических связей гелиоэлектростанции, на базе солнечного соляного пруда.
