УДК536.7  ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В

УДК536.7 
ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В  
РОССИИ 
 
Сыромятникова А.А., 
Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень 
 
Рассмотрены  основные  проблемы  развития  альтернативной  энергетики  в  России  и  в  Европе, 
представлено изменение российской энергетики в данной области.  
The basic problems of development of alternative energy in Russia and in the world, shows the change in 
the Russian energy sector in this region. 
 
Развитые страны, где сосредоточено менее 25% населения мира, потребляют 80% 
мировых ресурсов[1]. Большинство специалистов различных стран  сходятся во мнении, 
что в ближайшие десятилетия возможно наступление дефицита основных энергоресурсов: 
нефти  и  газа,  вследствие  всевозрастающего  «аппетита»  на  ресурсы.    Проблема 
международной энергетической безопасности становится как никогда актуальной. В связи 
с  этим  возросла  активность  внедрения  развитыми  странами  альтернативных  источников 
энергии. 
 
 
Рис. 1. Производство энергии в Европейском союзе по видам используемых 
источников 

264 
 
Статистические  данные  Международного  энергетического  агентства  говорят  о 
колоссальной разнице производства  энергии в Европейском союзе и в России (рис.1, рис. 
2)  [2].  На  графике  производства  энергии  в  ЕС  ярко  выражен  рост  доли  возобновляемых 
источников  энергии  (ВИЭ)  в  отличие  от  Российской  федерации,  где  большую  часть 
производства занимают традиционные источники энергии: уголь, нефть и природный газ. 
 
 
 
Рис. 2. Производство энергии в России по видам используемых источников 
 
Проиллюстрируем  на  примерах,  насколько  высока  доля  возобновляемых 
источников энергии в Европе: 

 
в Германии  с 2000 по 2014 годы доля ВИЭ выросла с 6,3 % до 
27 %; 

 
в Швеции в 2005 году ВИЭ составляли 40 %, к 2020 году пла- 
нируется – 49 %; 

 
Финляндия в 2005 год – 28 %, к 2020 году – 38 %; 

 
Австрия в 2005 год – 23 %, к 2020 году 34 %; 

 
Британия в 2005год – 1,3 %, к 2020 году 15% 
 
Согласно  отчету    Гринпис,  для  России  возможен  сценарий  развития,  где 
аргументирована  возможность,  что  к  2020  году  возобновляемые  источники  энергии 
смогут  дать  стране  13%  электроэнергии.  Однако,    в  России  запланировано  всего  4,5  %, 
вместо достижимых 13% [3]. 
К  причинам,  препятствующим    широкому  распространению    альтернативной 
энергетики в современной России можно отнести: 

 
недостаточный уровень финансовой поддержки государства  раз- 
вития  ВИЭ.  В  то  же  время,  атомная  энергетика  ежегодно  получает  из  федерального 
бюджета до 100 млрд. руб. финансовой помощи для строительства новых АЭС[3]; 

 
отсутствие законодательной базы, поддерживающей развитие      
возобновляемой энергетики; 

 
большая протяженность географических границ, и, как следствие, 
большое  разнообразие  климатических  поясов,  что  диктует  условие  точечного  внедрения 
альтернативных источников энергии; 

 
наиболее высокими темпами развитие альтернативной энергетики 
осуществляется в странах, в которых не имеется собственных природных ресурсов 
Научный руководитель: Позднякова Н.О., ассистент кафедры ТМ. 

265 
 
(страны ЕС), то  есть Россия, обладая значительными запасами нефти и природного газа, 
не  имеет  серьезного  стимула  для  проведения  исследований  и  инвестирования  данной 
области; 

 
в настоящее время в РФ имеется достаточное количество мощнос- 
тей по выработке электроэнергии.  
 
Таким,  образом,  можно  сделать  вывод  о  том,  что  альтернативная  энергетика  в 
России не является быстроразвивающейся отраслью и ее развитие приостанавливается по 
целому ряду причин. 
Список литература 
 
1.
 
МИРОВАЯ ЭКОНОМИКА [Электронный ресурс] //     ИнтерСервис.Инфо. – 
Режим доступа: http://interservis.info/lib/i9/8_1.html (дата обращения 18.04.2016) 
2.  Statistics [Электронный ресурс] //  International Energy  Agency.  –  Режим доступа: 
http://www.iea.org/statistics/ (дата обращения 08.04.2016) 
3.
  Возобновляемая энергетика  [Электронный ресурс] // Гринпис России.  – Режим 
доступа: http://www.greenpeace.org/russia/ru/campaigns/energy/ (дата обращения 09.04.2016) 
 
 
ИННОВАЦИИ В ТЕХНОЛОГИИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ И 
ПРОБЛЕМЫ ДЛЯ ГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ 
 
Толмачева Е.К. 
Тюменский индустриальный университет 
 
Современные  технологии  развиваются  быстрее,  чем  потребности  рынка,  производя  лучшие 
продукты,  производители  часто  опережают  нужды  рынка:  они  дают  потребителям  больше,  чем  требуется 
или  то,  за  что  покупатели  не  готовы  платить.  «Подрывные»  технологии,  несовершенные  сегодня,  с  точки 
зрения  нынешних  основных  потребителей,  могут  завтра  на  том  же  рынке  оказаться  вполне 
конкурентоспособными. 
Modern technology is developing faster than the market needs, make better products, manufacturers often 
ahead of the needs of the market: they give consumers more than what is required or something for which customers 
are  not  willing  to  pay.  "Subversive"  technology,  imperfect  today,  in  terms  of  the  current  major  customers  are 
tomorrow in the same market to be quite competitive. 
 
Большинство новых технологий способствует совершенствованию продукта. Такие 
технологии  Клейтон  Кристенсен  называет  поддерживающими  [1].  Они  могут  быть 
новыми,  радикальными,  очень  постепенными  -  инкрементными.  Но  у  всех 
поддерживающих  технологий  есть  общая  черта:  они  улучшают  качество  существующих 
продуктов в пределах технических характеристик, важных для основных потребителей на 
главных  рынках.  Большинство  технологических  прорывов  в  каждой  отрасли  - 
поддерживающие.  Однако  время  от  времени  появляются  так  называемые  «подрывные» 
технологии:  инновации,  которые  обеспечивают  более  низкое  качество  продукта  по 
основным техническим характеристикам, по крайней мере в ближайшем будущем [1, 2].  
«Подрывные»  технологии  приносят  на  рынок  совершенно  новые  предложения. 
Вообще  говоря,  благодаря  им  появляются те  же,  то  есть  уже  существовавшие  на  рынке, 
продукты, но худшего качества. Однако эти продукты обладают другими свойствами и их 
ценят определенные — и обычно новые - группы потребителей. Продукты, созданные на 
основе  «подрывных»  технологий,  обычно  дешевле,  проще,  меньше  и  удобнее  в 
обращении.  
В  современном  мире  технологии  развиваются  быстрее,  чем  потребности  рынка 
(рис.  1)  [1].  Заметим,  что,  производя  лучшие  продукты,  чтобы  вытеснить  с  рынка 
конкурентов и добиться лучших  цен и нормы прибыли, производители часто опережают 
нужды рынка: они дают потребителям больше, чем им нужно, или то, за что они не готовы 

266 
 
платить.  И  что  еще  важнее,  «подрывные»  технологии,  несовершенные  сегодня,  с  точки 
зрения нынешних основных потребителей, могут завтра на том же рынке оказаться вполне 
конкурентоспособными. 
 
 
Рис. 1. Влияние перемен в поддерживающих и «подрывных» технологиях 
 
Клейтон  Кристенсен  и  Майкл  Рейнор  считают,  что  основой  механизма 
инновационного  роста  является  свидетельство  того,  что  «подрывные»  инновации  ведут 
конкурентную  борьбу  с  «не-потреблением»,  создавая  рынки  там,  где  их  никогда  не 
существовало  [2].  Создавать  такие  «рынки  будущего»  возможно,  только  узнав,  какую 
работу хотели бы будущие потребители поручить будущим товарам. 
1  мая  2015  года  Элон  Маск  —  глава  компании  Tesla,  специализирующейся  на 
выпуске  электромобилей  —  провёл  презентацию,  на  которой представил новую 
разработку — аккумулятор Powerwall, который может снабжать энергией частные дома и 
коммерческие предприятия. Это батарея, которая сохраняет солнечную энергию и может 
стать  резервным  источником  электроэнергии  во  время  перебоев  в  электрической  сети. 
Руководитель  компании  на  выступлении  отметил,  что  производство  новых 
аккумуляторных батарей подобного типа  «изменит всю структуру  мировой энергетики». 
Устройство позволит потребителям временно или постоянно отключаться от электросети, 
а также электрифицировать удаленные районы. 
Уже  на  сегодняшний  день  в  Германии  функционирует  около  15 000 
технологических  систем,  предназначенных  для  хранения  электроэнергии,  получаемой  от 
солнечных батарей. Как полагают эксперты Deutsche Bank, продажи новых стационарных 
аккумуляторных систем могут принести Tesla до 4,5 млрд долл. 
При этом крупные компании также смогут использовать новые батареи от Tesla — 
специально  для  таких  предприятий  разработана  версия  Powerpack,  которая  представляет 
собой набор аккумуляторных блоков на 100 кВт⋅ч, которые можно объединить в систему 
на  10  МВт⋅ч  и  выше.  Tesla  утверждает,  что  система  уже  тестируется  в  американских 
компаниях  Walmart  и  Cargill.  Цель  предпринимателя  состоит  скорее  в  том,  чтобы 
популяризовать подобные аккумуляторы, сделав их дешевле. GTM Research прогнозирует 
рост рынка солнечных панелей и аккумуляторов до миллиарда долларов в 2018 году [4]. 
  
 
Рис. 2. Прогноз роста рынка солнечных панелей и аккумуляторов 

267 
 
 
Одна из самых существенных проблем батарей от Tesla – наличие в них лития. Во-
первых,  этот  металл  со  временем  теряет  свои  качества;  во-вторых,  его  производство  с 
точки  зрения  экологии  очень  сомнительно;  а  в-третьих,  запасы  лития  на  нашей  планете 
весьма ограничены. 
В  европейском  регионе  (как  и  во  всем  мире,  впрочем)  количество  энергии, 
добываемой  из  возобновляемых  источников  энергии,  стремительно  увеличивается,  а 
также расширяется перечень сфер ее применения. Естественно, возникает потребность и в 
хранении  подобной  энергии.  Анук  Оноре,  представитель  Оксфордского  института 
энергетических  исследований,  убеждена,  что  после  реального  оправдания  и 
подтверждения  стабильности  указанных  технологий,  электростанциям,  работающем  на 
природном газе, станет работать в разы сложней [5]. 
Старший  эксперт-аналитик  Frost  &  Sullivan  Росс  Братон  полагает,  что  массовое 
использование  таких  аккумуляторов  станет  действительно  массовым,  лишь  начиная  с 
2017г. А стабильный рост спроса можно будет наблюдаться только с 2020г. 
Одна из самых существенных проблем батарей от Tesla – наличие в них лития. Во-
первых,  этот  металл  со  временем  теряет  свои  качества;  во-вторых,  его  производство  с 
точки  зрения  экологии  очень  сомнительно;  а  в-третьих,  запасы  лития  на  нашей  планете 
весьма ограничены. 
Основной недостаток представленного аккумулятора, по мнению Vox, заключается 
в  его  стоимости.  Чтобы  успешно  вывести  устройство  на  рынок,  считает  редакция  Vox, 
Элону  Маску  придётся  показать,  что  его  приобретение  действительно  позволит 
сэкономить большое количество средств. 
Предприниматель  объяснил,  что  надеется  существенно  снизить  цену  устройства 
(приблизительно  на  30%),  когда  будет  завершено  строительство  нового  завода  Tesla  в 
Неваде.  
Забота  об  экологии,  полный  отказ  от  производства  электроэнергии,  источником 
которой будут служить исчерпаемые природные ресурсы приводящие к выбросу вредных 
веществ  в  атмосферу  и  полная  автономность  любого,  даже  самого  отдаленного  уголка 
планеты – все это реалии уже сегодняшнего дня. Но до того момента, пока наступит (если 
наступит  вообще)  глобальный  переход  на  электроэнергию,  черпаемую  от  солнца,  ветра, 
приливов  и  накапливаемую  в  аккумуляторы,  потенциального  покупателя  интересует 
вопрос: выгодно ли приобретение Tesla Powerwall сегодня? 
 
Таблица – Экономическая целесообразность аккумулятора Powerwall 
Годы 
эксплуатации 
Максимальная 
емкость 
Стоимость 
электроэнергии    ( в 
сутки) 
Экономия  (руб  в 
год) 
Растраты  на  доп. 
Энергию  (руб  в 
год) 
1 
8,700 
83,09 
30329,20 
0,00 
2 
8,100 
77,36 
28237,53 
2091,67 
3 
7,500 
71,63 
26145,86 
4183,34 
4 
6,900 
65,90 
24054,19 
6275,01 
5 
6,300 
60,17 
21962,52 
8366,68 
6 
5,700 
54,44 
19870,86 
10458,35 
7 
5,100 
48,71 
17779,19 
12550,01 
8 
4,500 
42,98 
15687,52 
14641,68 
9 
3,900 
37,25 
13595,85 
16733,35 
10 
3,300 
31,52 
11504,18 
18825,02 
11 
2,700 
25,79 
9412,51 
20916,69 
12 
2,100 
20,06 
7320,84 
23008,36 
13 
1,500 
14,33 
5229,17 
25100,03 
14 
0,900 
8,60 
3137,50 
27191,70 
15 
0,300 
2,87 
1045,83 
29283,37 
 

268 
 
Итак,  давайте  посчитаем  экономическую  целесообразность  приобретения 
инновационного  продукта  от  Tesla.  как  поведет  себя  окупаемость  в  условиях  России  и 
США. 
Стоимость  Tesla  Powerwall  - $3  500,  что  по  курсу,  актуальному  на  момент 
публикации данных расчетов составляет 245000 рублей (с учетом округления и по курсу 
70 руб за $1). К стоимости Tesla Powerwall прибавим необходимость покупки инвертора, 
стоимость которого составляет около $1500 – 105000 руб; 
Годы эксплуатации: максимальный срок службы батареи составляет 15 лет. 
Стандартная  литий-ионная  батарея  теряет  около  6%  (0,6  кВт)  своей 
первоначальной  емкости  (т.е.  10  кВт)  в  год..  Вот  примерные  расчеты  того,  как  поведет 
себя батарея с течением времени. 
За 15 лет использования, даже без учета растрат на дополнительную энергию, Tesla 
Powerwall  не  окупается.  Если  учесть,  что  стоимость  кВт*часа  электроэнергии  на 
территории  России  ниже  примерно  на  60%,  говорить  о  целесообразности  такого 
приобретения вряд ли стоит. 
Предложенное  компанией  Tesla  энергонезависимое  решение  –  это  правильный 
взгляд в будущее без выбросов и беспощадного использования природных ресурсов. Увы, 
для  конечного  потребителя  заявленная  на  Tesla  Powerwall  стоимость  не  станет 
экономически выгодным приобретением. К покупке аккумулятора потребуется прибавить 
цену  на  солнечные  панели,  преобразователь  и  инвертор,  а  деградация  литий-ионных 
аккумуляторов попросту не позволит покрыть изначальные расходы. И не забываем, что 
утилизация  любого  аккумулятора  тоже  стоит  денег.  Но  если  вы  готовы  инвестировать в 
будущее,  готовы  сделать  шаг  навстречу  «зеленой  планете»  и  цена  вопроса  не  является 
определяющей – время Tesla Powerwall для вас уже настало. 
 
Список литература 
 
1.  Кристенсен  М.  Клейтон.  Дилемма  инноватора.  Пер.  с  англ.  —  М.:  Альпина 
Бизнес Букс, 2015.  
2.  Кристенсен  М.  Клейтон,  Рейнор  М.  Решение  проблемы  инноваций  в  бизнесе. 
Пер. с англ. — М.: Альпина Бизнес Букс, 2014.  
3.  Панфилов  К.  Домашний  аккумулятор  Tesla  и  будущее  производителя 
электрокаров:  мнения  журналистов  и  экспертов  [Электронный  ресурс]  //  Издательский 
дом  «Комитет».  –  Режим  доступа:  https://vc.ru/n/tesla-battery
 
(дата  обращения 
17.04.2016) 
4.  Домашняя  батарея  от  Tesla:  кошмар  для  электрокомпаний  или  новые 
возможности  для  потребителей  [Электронный  ресурс]  //    Официальный  сайт  ООО 
«Группа «Б3»– Режим доступа: http://b3-g.ru 
5.  Аккумулятор  Tesla  для  дома  –  серьезный  конкурент  газовой  отрасли 
[Электронный  ресурс]  //  Официальный  сайт  компании  «Tesla  Motors»  –  Режим  доступа: 
http://autotesla.ru 
 
 
УДК 681.1 
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ЗВОНКА 
 
Хасенов А.А., Герауф И.И., магистр  
 Костанайский инженерно-экономический университет  
им М.Дулатова 
 
Бұл мақалада, «Atmega16PA-PU» контроллер негізінде қонырау соғу автоматының  кұру жолдары 
корсетілген. 

269 
 
В данной статье, описание разработки автомата подачи звонка на базе микроконтроллера 
«ATMEGA 16PU PA». 
In this article, the description of the development of the bells on the basis of automatic microcontroller 
«ATMEGA 16PU PA». 
 
Автомат  подачи  звонка  «Электроника»  предназначен,  для  управления 
электрическими  звонками  в  учебных  учреждениях.  Представляет  собой  законченное 
устройство, которое подключается  в разрыв цепи кнопке включения  звонка. Устройство 
работает  по  заданному  расписанию.  Коррекцию  ввода  времени  производится  органами 
управления  на  лицевой  панели  устройства.  Для  корректной  работы  устройства  был 
разработан  алгоритм программного обеспечения для  микроконтроллера «ATmega16-PU-
PA».  Микроконтроллер  является  вычислительным  ядром  всего  устройства,  к  
дополнительным  устройствам  относится    часы  реального  времени  «RTC  DS1307»  и 
внешняя  память  «EEPROM  24C64»  объемом  8кб.  Принципиальная  схема  устройства 
изображено на рисунке 1.1 На рис.1.1 изображен модуль МПР, который в своем составе 
имеет  микроконтроллер  DA1,  часы  реального  времени  «DS1307»DA2,  внешнюю  память 
объемом  8кб,  стабилизатор  напряжения  DA3,  микросхему    связи  СОМ-  порт  Max-232. 
Устройство питается напряжением 12.6В, с током 40мА.  
Принцип работы модуля заключается в постоянном опросе  микросхемы DS1307 и 
сравнения  ее  с  текущей  константой,  выдавая  логический  сигнал  в  Модуль  «СМС» 
Микроконтроллер  выступает  в  роли  устройства  опроса,  и  выполнения  команд  по 
заданному алгоритму. DS1307 так же вырабатывает сигнал прерывания по низкому уроню 
«SQW» 
подключается  к  выводу  внешнего  прерывания  «INT1».  Прерывание  
микроконтроллера  происходит  по  низкому  уровню  останавливая  процесс  работы 
процессора  и  выполняя  подпрограмму  подачи  звонка.  Такой  метод  позволил  избежать 
длительных задержек  со стороны подпрограмм. Длительность выдержки звонка равна 4- 
секундам,  но  возможно  менять  выдержку  «программно».  В  схеме  устройства  так  же 
присутствует  обработчик  прерывания  кнопок,  который  позволяет  оперативно  менять 
текущее  состояния  программы.  Прерывание  задействовано  через  полупроводниковые 
диоды  и  подключены  к  портам  микроконтроллера.  Схема  подключения  диодов 
изображена на рисунке 1.2.  
 
 
Рисунок 1.1-принципиальная схема автомата подачи звонка «Электроника». 
 

270 
 
Прерывание происходит по низкому уровню сигнала на портах «РВ0-РВ3». 
Диоды  выполняют,  роль  ключа  для  защиты  от  обратного  напряжения.  В  момент 
нажатия кнопок происходит одновременно прерывание и выполнение обработки нажатия 
кнопок  «РВ0-РВ3»  для  защиты  от  дребезга  используется  программная  задержка 
длительностью  200мс.  Принцип  работы  опроса  периферийных  устройств  заключается  
«Запрос-Ответ»  микроконтроллер выполняет роль ведущего устройства, а все остальные 
устройства выступают по принципу ведомого устройства. Формат  состоит из Стартового 
условия,  Адрес  устройства,  Байт  данных,  байт  подтверждения,  и  стопового  бита.  Все 
ведомые  устройства  внимательно  слушают  команды  ведущего,  при  появлений  команды 
устройства  сравнивают  собственный  адрес  с  адресом  устройства,    если  произошло 
совпадение происходит обмен данными. Таким образом, модуль можно модифицировать 
увеличивая количество устройств до 127.  
Модуль  «СМС»  предназначен  для  коммутаций  электрических  звонков 
трансформаторного (механического) типа с током коммутаций до 16А напряжением 230В 
в модуле содержится оптрон оптический  для гальванической развязки, Силовой симистор 
который  является  ключевым  устройством  и    фильтр  который  подавляет  не  ровности 
сетевого напряжения. 
 
 
Рисунок 1.2-обработчик прерывания кнопок   
 
Модуль полностью развязан по вторичному питанию чтобы исключить попадания 
высокого напряжения в модуль «МПР»  коммутируется устройство  двумя проводами  и 
подключается в разрыв цепи кнопки коммутаций звонка.  

271 
 
 
Рисунок 1.3- принципиальная схема модуля «СМС» 
 
Такой  метод  упростил  подключения,  и  безопасность  модуля    от  короткого 
замыкания.  При  подключении  устройства  нужно  соблюсти  полярность  подключения, 
модуль  «СМС»  подключается  по  Фазовой  цепи.  Чтобы  происходило  обесточивание 
фазовой  цепи  на  звонках  для  безопасности.  Прибор  должен  быть  заземлен  шиной  или 
проводом  сечением  1.5кв.мм  .  Устройство  крепится  вертикально  на  стене  двумя 
пластинами  которые  закручиваются  дюбель  парами.  На  рисунке  1.3  изображен  модуль 
«СМС» 
 
Список литературы 
 
1.
  А.В.  Евстигнеев  «Микроконтроллеры  AVR  семейства  Mega»  «ДМК  Пресс», 
2015.   
2.
 Ю. В. Ревич «Практическое программирование микроконтроллеров AVR» «БВХ- 
Петербург» 2011. 
6. 
 http://www.trimmer.ru/pic/news/_57F_DS1307_datasheet_rus.pdf 
 
 
 

251 
 
 
 
 

252