Від сонця, вітру й природного газу: як працюють екологічні генератори

Бензинові та дизельні генератори з двигунами внутрішнього згоряння виділяють вуглекислий та чадний газ, сажу, оксиди азоту. Утворення чадного газу може призводити до задухи у людини, що часто й довго контактує з ним. Оксиди азоту, поєднуючись з іншими сполуками, під дією сонячного світла утворюють озон, який є потужним тригером для нападів астми. Сонячні літні дні створюють найбільш сприятливі умови для такого типу забруднення повітря.

Екоекспертка Юлія Катіба зазначає, що всі ці речовини є канцерогенами, тобто викликають захворювання на рак, а також можуть спричиняти астму, проблеми з легенями й кровоносною системою. Один літр бензину забруднює приблизно 15 метрів кубічних атмосферного повітря. 

Якщо у населеному пункті тривалий час спостерігається безвітряна погода, то є ризики утворення смогу. Кількість генераторів зростає, отже якість повітря погіршується.

Окрім цього генератори створюють додаткове шумове навантаження. Дизельні генератори можуть створювати 88 дБ шуму, генератори, що працюють на бензині або газі, можуть перевищувати 95 дБ. Такі показники перевищують нормальні, які складають 55 дБ вдень і  45 дБ у нічний час. Чим більша потужність генератора — тим вищий рівень шуму. Також шум від генераторів впливає на тварин, бо вони більш чутливі до звуків.

Крім того, існує проблема регулювання викидів від генераторів на законодавчому рівні. Юлія каже, що генератори не стаціонарні джерела забруднення, вони не мають постійних координат, а тому не підпадають під вимоги законодавства щодо захисту атмосферного повітря. 

Є тільки одна умова необхідності сплати екологічного податку — якщо генератор протягом року утворив 500 тонн викидів вуглекислого газу, але побутові генератори мають набагато менші потужності. Однак варто взяти до уваги їхню кількість, а це вже суттєвий вплив на якість атмосферного повітря. 

Такі генератори стоять десь посередині між генераторами на традиційному викопному паливі та на відновлюваних джерелах енергії. Генератори на природному газі мають вищу енергоефективність і можуть виробляти достатньо електроенергії для будинків, лікарень і навіть електростанцій.

Існують газові генератори на скрапленому газі (балонний або пропан-бутан) та на магістральному природному газі. Якщо ж говорити про генератори на зрідженому газі, вони мають ряд переваг:

• Їх можна встановлювати як у приміщенні, так і надворі;
• газовий генератор на пропан-бутані не вимагає особливих навичок для підключення, ви купуєте газовий балон, заправляєте і під'єднуєте до редуктора на генераторі з допомогою газового шланга і хомута;
• зріджений газ, розміщений у балонах, не розливається навіть у разі витоку, пропан моментально випаровується в повітрі;
• установка не вимагає дозвільної документації газової служби.

Однак такі генератори потрібно буде час від часу заправляти. 

Газовий генератор на магістральному газі натомість не потребує постійної заправки, але важливо пам'ятати, що офіційно він може бути встановлений тільки після рішення місцевої газової служби та затвердження місця монтажу.

Інші переваги генераторів на природному газі:

• Невеликий розхід палива, що здешевлює використання резервної електроенергії більш ніж у 2,5 раза. Вони легко запускаються та не вимагають особливих навичок.
• При згорянні газу в повітря виділяється в рази менше хімічних речовин, ніж при використанні бензину чи дизелю. 
• Поріг шуму від двигуна газового генератора на 20% нижчий за дизельні.
• Газ не викликає корозію металу, не впливає на масляну плівку, що збільшує експлуатаційні характеристики пристрою.
• Природний газ, як правило, є більш доступним, економічно ефективним і екологічним, ніж дизель.

Власники бізнесу, які піклуються про навколишнє середовище, ймовірно, віддадуть перевагу газовому генератору, а не дизельному.

Це ще більш екологічна альтернатива традиційним генераторам. Сонячні генератори складаються з двох ключових частин — набору сонячних панелей і внутрішньої системи зберігання, що складається з фотоелектричних елементів, які вловлюють сонячне світло, перетворюють його в електрику і зберігають. Вони не випускають викопного палива, є чистішими, тихішими та безпечнішими, ніж газові генератори.

Потрібно врахувати, що чим більша потужність сонячного генератора вам потрібна, тим більшою буде ціна на нього. Однак, після первісного вкладання у сонячні панелі, можна буде економити опісля, адже технічне обслуговування протягом життєвого циклу зазвичай низьке. Вони мають менше рухомих частин, ніж генератор, що працює на викопному паливі, і не вимагатимуть особливого обслуговування. Зазвичай сонячні генератори служать від 25 до 30 років. Вони бувають різних розмірів: від розміру вуличного домашнього кондиціонера до маленького, як портфель або бумбокс. 

Однак останнім пунктом, який також варто врахувати, є залежність від постійних сонячних днів, а також відносно довге заряджання енергією.

Великі вітрові турбіни частіше зустрічаються на фермах і в полях, але їх також виготовляють у менших розмірах для підключення в домашніх умовах. Найбільше домашні вітряні генератори підходять для будинків з великими відкритими просторами, де буває вітряно. 

Вітрові турбіни збирають кінетичну енергію завдяки обертанню своїх пропелерів і зберігають її у приєднаному генераторі. Зазвичай вони коштують від кількох сотень до кількох тисяч доларів, але в процесі виробництва вони окупляться протягом кількох років. І звісно, як і у випадку з сонячними панелями, ціна вітрових турбін залежатиме від потужності, яка вам потрібна. Порівняно з сонячними панелями, вітрові турбіни мають вищий рівень шуму, але повністю екологічні та не мають жодних викидів в атмосферу. Тому вони безпечніші для загального використання, ніж генератори на викопному паливі.

На відміну від сонячної енергії, енергію вітру можна збирати в будь-який час доби, але вимоги до простору та розташування вітрових турбін роблять їх менш універсальним, ніж панелі на даху. Рекомендують встановлювати турбіни у зовнішньому просторі, де вітер становитиме щонайменше 19 км на годину.

Також відомі як безгазові генератори, генератори з акумуляторним живленням. Електростанції є екологічнішою та тихішою альтернативою традиційним дизельним домашнім генераторам. Замість того, щоб спалювати викопне паливо, генератори, що живляться від батарей, підключаються до зовнішнього джерела живлення (наприклад, електричної мережі, транспортного засобу або сонячної панелі), щоб збирати та зберігати електроенергію. Оскільки вони не використовують паливо, генератори, що живляться від батарей, не виділяють чадного газу чи інших викидів в атмосферу.

Зазвичай генератори з акумуляторним живленням портативні, зручні та абсолютно безпечні для використання в приміщенні. Середній портативний генератор із живленням від батареї має розмір приблизно з настільну мікрохвильову піч. В акумуляторі є ряд розеток, від стандартних 120-вольтових до USB-портів і зарядних пристроїв постійного струму (DC). Попри те, що акумуляторні генератори є найкращими з точки зору зручності та портативності, їм потрібен деякий час для того, щоб зарядитися, особливо якщо вони підключені до джерела сонячної енергії.

Потужність екологічних генераторів не настільки велика, щоб забезпечити 100% потреб в електроенергії. Альтернативні джерела електроенергії все ще залежать від факторів, які знаходяться поза нашим прямим контролем — від погоди. Для роботи таких генераторів потрібні відповідні атмосферні умови: достатня кількість годин сонячного світла та мінімальна швидкість вітру. Технології екологічних систем живлення розвиваються, однак не настільки стрімко, щоб повністю замінити традиційні джерела живлення. Багато компаній не інвестують в альтернативні рішення. 

Юлія Катіба додає, що до повномасштабного вторгнення з популяризацією відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) було досить складно. Проте є приклад міста в Чернігівській області, яке пережило окупацію на початку повномасштабного вторгнення і було відрізане від електропостачання. Місто мало свою сонячну електростанцію, що дуже підтримало роботу критичної інфраструктури. 

Україна тільки на початку популяризації й впровадження ВДЕ на державному рівні, однак вже зараз потроху зростає попит на встановлення сонячних батарей в приватних будинках. 

Ще одне рішення — гібридна енергетика, об'єднує відновлювані або альтернативні джерела енергії з іншими (тобто викопним паливом) джерелами енергії. Вони підтримують плавний перехід до використання чистішої енергії. Прикладом гібридної енергетики може бути будівельний майданчик, який поєднує дві різні технології, такі як система зберігання енергії на сонячних батареях і дизельний генератор.

Переваги гібридизації — зниження експлуатаційних витрат, зниження витрат на паливо та зменшення викидів вуглецю. Великі структури отримують вигоду від більш екологічного рішення, водночас виграючи від надійності викопного палива, хоча й за нижчої вартості. Наприклад, гібридизація може заощадити до 70% загальних витрат на паливо для майнінгових сайтів.