Простая арифметика
Когда Татьяна Шестак, информатик по специальности, в 2009 году стала директором пятой гимназии, к ней обратился руководитель объединения по интересам Андрей Лукьяненко и предложил осуществить вместе с учащимися проект по установке светодиодных прожекторов по периметру крыши гимназии. По расчётам, светодиодные прожекторы должны быть гораздо энергоэффективнее, чем стандартное уличное освещение с газоразрядными лампами, висевшими на столбах вокруг гимназии.
Кстати, эти столбы и сейчас стоят, но газоразрядные лампы на них отключены. И старое освещение представляет собой что-то вроде запасного аэродрома, потому что с 2011 года территорию гимназии в вечернее время освещают светодиодные прожекторы.
Следующим шагом стало оснащение светодиодными светильниками гимназической теплицы. Сегодня, если заглянуть в неё с заснеженной улицы, до удивления радуют глаз нежная зелень лука, роскошные листья инжирного дерева, лайма… Высаженный в декабре, лук до конца марта будет пополнять внебюджетный счёт гимназии. В марте наступит черёд овощных культур – перца, огурцов, помидоров, выращиваемых на рассаду. А плоды лайма, которые по размеру вдвое больше лимонов, – витаминная составляющая гимназической столовой.
Именно за внедрение этих двух проектов пятая гимназия и получила два сертификата на значительную сумму областного управления образования.
Солнечную батарею спаяли сами
Три года назад в гимназию пришёл работать преподавателем физики выпускник Брестского государственного университета имени А.С.Пушкина Андрей Любас. Позже он получил и второй диплом – экономиста. Его предшественник Андрей Лукьяненко незадолго до этого ушёл на пенсию, и сегодня Андрей Любас является руководителем гимназического объединения по интересам «Основы радиоэлектроники и робототехники».
По словам директора гимназии Татьяны Шестак, произошла очень удачная замена руководителя этого объединения, а, значит, мечта о строительстве солнечной электростанции, появившаяся ещё при А. Лукьяненко, снова ожила. Исследования гимназических Эдисонов по оценке рентабельности и энергоэффективности использования солнечных батарей на основе модулей монокристаллического кремния продолжились.
Первую и пока единственную солнечную батарею учащиеся изготовили из 20 модулей монокристаллического кремния, приобретённых на средства внебюджетной деятельности. Сами спаяли их в последовательную цепь и поместили в заранее изготовленный стеклопакет.
– Почему нам интересна тема альтернативных источников энергии? – задаёт вопрос Андрей Любас. – В энергосистемах развитых странах они занимают 20%, а в нашей стране – меньше одного. В прошлом году было 0,6%. Это та энергия, которую получают из возобновляемых природных источников. К ним относятся солнечный свет, ветер, дождь, приливы, геотермальная энергия. И проанализировав энергетический рынок республики, мы пришли к выводу: если сегодня частный бизнес начинает вкладывать деньги в альтернативные источники энергии – значит, это выгодно.
Вслед за солнем
Осуществляя проект «Фотоэлектрическая установка на крыше гимназии», иными словами, решив создать свою солнечную электростанцию, юные исследователи сначала оценили энергоэффективность солнечной батареи, если её установить стационарно. На экваторе такая батарея выработает, скажем, 100 Вт тока, а на нашей широте можно получить только 61 Вт энергии. Потому что на экваторе солнечные лучи падают под другим углом, чем у нас. Это и не позволяет достичь максимальной мощности, вырабатываемой солнечной батареей в наших широтах.
– Придя к такому выводу, мы решили с учащимися разработать «Роботизированную систему слежения за перемещением солнца», чтобы с её помощью заставить солнечные батареи поворачиваться вслед за светилом, – поясняет Андрей Любас. – Принцип работы солнечной батареи в движении прост. При восходе солнца она ориентирована на восток. В процессе движения светила по небесной сфере батарея поворачивается вслед за ним в наших условиях вращающаяся солнечная батарея выдаст уже примерно 95% энергии в сравнении с такой же, установленной на экваторе.
Гимназисты уже разработали несущую конструкцию для системы вращения солнечных батарей, написали программу и установили электронику.
Кстати, в пасмурный день солнечные батареи тоже работают, но вырабатывают гораздо меньше энергии, чем в ясный день.
«Зелёная» энергия стоит дороже
По расчётам ребят, площадь крыши гимназии позволяет установить 60 солнечных батарей номинальной мощностью 250 Вт каждая. В месяц эта солнечная электростанция выработает 6 тысяч кВт электроэнергии.
Сегодня за такой же период гимназия расходует на свои нужды 8 тысяч кВт. Эти киловатты, в соответствии с тарифами на электроэнергию, она «съедает» за 1200 рублей. А выработанную с помощью солнечных батарей электроэнергию городские электросети купят у гимназии с применением повышающего коэффициента к действующему тарифу, который составляет сегодня 2,7. Потому что в Беларуси принято несколько законодательных актов, позволяющих «зелёной» энергетике, получаемой из возобновляемых природных источников, стать привлекательной для бизнеса. Благодаря этому гимназия сможет заработать 2400 рублей в месяц – и свои расходы на электричество покроет, и пополнит кошелёк внебюджетной деятельности.
Найти бы спонсора
Юные исследователи подсчитали, во сколько обойдется изготовление солнечной электростанции. Если изготовить её своими силами, закупив необходимое количество модулей монокристаллического кремния, то это будет стоить 7,5 тысячи долларов. Если приобретать готовые батареи у предпринимателей – в два раза больше.
– К работе по осуществлению своей мечты мы готовы, – говорит директор гимназии Татьяна Шестак. – В своё время мы согласовали в различных инстанциях и разработку проектно-сметной документации на солнечную электростанцию, и схему её подключения к сети энергосистемы, и технические условия на это подключение.
Всё есть – нет средств на закупку модулей монокристаллического кремния или готовых солнечных батарей.
Сейчас бы, безусловно, пригодились те 500 миллионов тогда ещё неденоминированных рублей, выделенных гимназии областным управлением образования в 2013 году на внедрение энергосберегающих мероприятий. Но в то время о солнечной электростанции на крыше в гимназии, наверное, ещё и не думали. Поэтому из того бюджетного пирога ей досталось немногим более 100 миллионов на закупку мобильного класса. Возможно, сегодня заинтересованные спонсоры помогут гимназии №5 завершить хорошее дело?