Общепринятым источником электроэнергии являются имеющиеся электросети, однако не всегда и не для всех территорий цена подключения и тариф пользования ими является экономически обоснованным по сравнению с использованием альтернативных источников.
В качестве таких источников элекроснабжения можно рассматривать возобновляемые (ветер,солнце и воду), так и невозобновляемые источники - углеводороды.
Начнём с ветра - ветрогенератор с вертикальной осью вращения. Построеный на неодимовых магнитах его вращение начинается уже при скорости ветра от 1,7 м/с, а при увеличении ветра до 3-4 м/с он выходит на номинальную мощность, которая варьируется от 0,5 до 30 кВт. Отличительной особенностью является отсутствие необходимости в обслуживании и бесшумность в работе. Решение для наиболее эффективного получения электроэнергии при низких и умеренных среднегодовых скоростях ветра, что характерно для большинства наиболее заселённых регионов России. В зимний период, ветрогенератор является оптимальным дополнением к системам автономного электроснабжения на основе солнечных батарей.
Солнечные фотоэлектрические модули или солнечные батареи. Россия располагает колоссальным потенциалом по фотовольтаике.
В России есть довольно много районов, где среднегодовой приход солнечной радиации составляет 4–5 кВт*ч на квадратный метр в день (этот показатель соизмерим с югом Германии и севером Испании – странах-лидерах по внедрению фотоэлектрических систем). Небходимо отметить, что высокий уровень инсоляции в России наблюдаются не только на Северном Кавказе, но еще и на Дальнем Востоке, а также юге Сибири.
Новое поколение фотоэлектрических модулей изготовлены с применением тонких пленок аморфного кремния a-Si и микро кремниевой пленки μc-Si, которые наносятся на очень прозрачное стеклянное основание. Слой аморфного кремния преобразует в электрическую энергию видимую часть спектра солнца, а микро прозрачная пленка преобразует энергию солнца невидимого инфракрасного спектра, что позволяет работать модулям при слабом и рассеянном солнечном свете. И это повышает эффективность работы модулей приблизительно на 50 процентов по сравнению с традиционной технологией.
Использование фотоэлектрических модулей позволяет экономить дополнительные средства в период эксплуатации системы, так как практически не требуют сервисного обслуживания и каких либо расходных материалов в процессе генерации электроэнергии.
Для того чтобы пользоваться энергией именно в тот момент, когда это необходимо применяют накопители
энергии. Накопитель электроэнергии представляет собой многофункциональный инвертор со встроенным зарядным устройством и накопительной частью на основе литий-ионных аккумуляторов (ЛИА). Накопительная часть решения включает штатную систему контроля и управления батареей (BMS), которая обеспечивает постоянный мониторинг состояния ячеек и связь с заряжающим инвертором.
Целесообразность его применения:
- При отсутствии централизованного энергоснабжения;
- При отключении и перебоях в энергоснабжении;
- При недостаточности доступной мощности;
- При накоплении энергии в системе с возобновляемыми источниками энергии;
- При накоплении энергии от автономных источников (бензо-/дизель-/газогенераторы), снижения шумового воздействия и увеличения срока эксплуатации генераторов;
- Возможность работы в 2-х тарифном режиме. В этом случае вы сможете запасать электроэнергию по ночному тарифу и использовать её днём снижая свои затраты на оплату электроэнергии.
Таким образом возможно создание не только резервных источников энергии, способных обеспечить продолжение штатной работы необходимого электрооборудования, при отключении основного энергоснабжения (а это то, что необходимо для комфортного проживания: холодильник, телевизор, пара компьютеров, освещение и т.п.), но и обеспечить независимое энергоснабжение объекта или определенного оборудования.
Принцип работы данного устройства основан на использовании элемента Пельтье, благодаря которому и происходит получение электричества из температуры. С двух сторон элемент покрыт керамикой, которая представляет собой электрический изолятор. Одна из сторон отдает тепло, другая – поглощает. Внутри содержится проводник из меди, а также полупроводники двух типов P и N.
Электрогенератор автономный на дровах выполняет еще и другие функции – приготовления пищи, что реализуется посредством конфорки, расположенной сверху устройства и, собственно, наличием самой печки. Таким образом, если имеется неограниченный доступ к дровам, тогда вполне реально использовать автономную печь и для обогрева, и для приготовления пищи и для питания маломощных приборов.
На дровах, только основываясь на других принципах, а именно термохимической реакции, позволяющей преобразовывать твёрдое топливо в газ, а им питая ДВС, который подключён к генератору работают газогенераторы (газоэлектростанции). Выдавая мощность 60-200кВт потребляют щепы 1-1,2кг/1кВт.
Использование энергии воды. Мини-ГЭС возводят в местах где есть небольшие реки или ручьи и, следовательно, напор воды. Для его стабилизации, как правило, сооружается небольшая плотина. Течение воды направляется к лопастям турбины, вращающимся под его действием. Вал мини-турбины одновременно является валом ротора электрогенератора. При его вращении возникает электрический ток и далее передается потребителям.
Другой вариант предусматривает использование лопастей турбины в свободном потоке. Здесь не требуется строительство плотины и других сооружений, а для выработки электроэнергии достаточно погрузить станцию в поток воды.
Ещё одним вариантом использования энергии воды являются станции преобразующие энергию волн. Здесь тоже варианты: поплавковый, рычажной и т.д.
В общем, вариантов много и выбор определяет местоположение дома и доступ к ресурсам.