Перспективы эффективного использования нетрадиционных источников энергии

Традиционные и не традиционные источники энергии основное понятие и определение

Традиционные и нетрадиционные источники энергии. Их преимущества и недостатки.

Широкое практическое использование электроэнергии в сравнении с другими видами энергии объясняется относительной легкостью ее получения и возможностью передачи на большие расстояния.Традиционные источники электрической энергии: тепловая ТЭС, энергия потока воды - ГЭС, атомная энергия - АЭС.

Тепловые электростанции (ТЭС) вырабатывают электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, которая выделяется при сжигании органического топлива (угля, нефти, газа). Невосполнимость этих природных ресурсов заставляет задуматься о рациональном их применении и замене более дешевыми способами получения электроэнергии.Гидроэлектростанция (ГЭС) — комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. При их сооружении также наносится вред окружающей среде: перегораживаются реки, меняется их русло, затопляются долины рек.Важнейшая особенность гидротехнических ресурсов в сравнении с топливно-энергетическими — их непрерывная возобновляемость.Атомная электростанция (АЭС) — электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия используется для получения электрической. Генератором энергии здесь является атомный реактор. Тепло, выделяемое в нем в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжелых элементов, преобразуется в электроэнергию. АЭС работают на ядерном горючем (уран, плутоний и др.), мировые запасы которого значительно превышают запасы органического топлива.Нетрадиционные источники электрической энергии,где невосполняемые энергоресурсы практически не тратятся:ветроэнергетика , приливная энергетика, солнечная энергетика.

Ветроэнергетическая установка способна превращать энергию ветра в электроэнергию. Запасы ветровой энергии на территории нашей страны огромны, так как во многих районах среднегодовая скорость ветра составляет б м/с. Устройство ветроэнергетической установки достаточно простое: вал ветряного колеса, способного вращаться под действием ветра, передает вращение ротору генератора электрической энергии. Стоимость производства электроэнергии на ветровых электростанциях ниже, чем на любых других. Кроме того, ветроэнергетика экономит богатства недр. Недостатки ветроэнергетических установок — низкий коэффициент полезного действия, небольшая мощность. Они применяются там, где нет стабильного обеспечения электроэнергией — на нефтяных разработках, горных пастбищах, в пустынях и т. п.Приливная энергетика использует для производства электроэнергии энергию прилива и отлива Мирового океана. Два раза в сутки уровень океана то поднимается, то опускается. Это происходит под действием гравитационных сил Солнца и Луны, которые притягивают к себе массы океанской воды. У берега моря разности уровней воды во время прилива и отлива могут достигать более 10 м. Если в заливе на берегу моря в устье реки сделать плотину, то в таком водохранилище во время прилива можно создать запас воды, которая при отливе будет спускаться в море и вращать гидротурбины. В нашей стране уже созданы и работают приливные электростанции. Основными недостатками такого способа производства электроэнергии являются неравномерность выработки электроэнергии во времени и необходимость сооружения дорогостоящих плотин и резервуаров для воды.Гелиоэнергетика (энергия Солнца). В настоящее время получение электроэнергии от гелиоустановок осуществляется с помощью солнечных батарей. Основу таких батарей составляют фотоэлементы — кристаллы кремния, покрытые тончайшим, прозрачным для света слоем металла. Поток фотонов — частиц света, проходя сквозь слой металла, выбивает электроны из кристалла. Электроны при этом начинают концентрироваться в слое металла, поэтому между слоем металла и кристаллом возникает разность потенциалов. Если тысячи таких фотоэлементов соединить параллельно, то получается солнечная батарея, способная питать электроэнергией электронную аппаратуру на космических кораблях, спутниках. В южных районах, где много солнечных дней в году, размещение на крышах домов солнечных батарей может частично обеспечить потребность в необходимой электроэнергии. Такие батареи используют и для питания электронных часов, калькуляторов и других устройств.МГД-генераторы. Основу современной электроэнергетики, как было уже отмечено, составляют теплоэлектростанции и гидроэлектростанции, в которых очень велики потери при преобразовании тепловой энергии (от сжигания топлива на ТЭС) или механической энергии (на ГЭС) в электрическую. Техническим устройством, в котором таких потерь практически нет, является магнитогидродинамический генератор (МГД-генератор). Его действие основано на явлении электромагнитной индукции: в проводнике, движущемся в магнитном поле, возникает электрический ток. В МГД-генераторе происходит преобразование энергии, движущейся в магнитном поле плазмы, — раскаленного до очень высокой температуры газа — непосредственно в электроэнергию. Электрический ток, образованный свободными электронами и положительными ионами, возникает непосредственно в плазме и отдается во внешнюю цепь. Основная техническая проблема при создании МГД-генерато-ров — получение высоких температур (несколько тысяч градусов), необходимых для образования плазмы — газообразной смеси из свободных электронов, положительных ионов и нейтральных атомов.В условиях все возрастающих тарифов на оплату энергоресурсов – топлива, тепловой и электрической энергии, а также воды – экономия и финансовые затраты на их оплату являются актуальной задачей для учреждений образования. Альтернативой традиционному централизованному энергоснабжению является поиск и использование нетрадиционных и низкопотенциальных видов энергии для системы теплоснабжения и электроснабжения образовательных учреждений. Использование энергии нетрадиционных, возобновляемых источников дает возможность экономить органическое топливо, снизить загрязнения окружающей среды, удовлетворить нужды потребителей как вдали от централизованной системы энергоснабжения, так и в близи от них, снимая дефицит финансовых затрат по оплате за энергопотребление.

Энергоснабжение образовательных учреждений от центральных и автономных источников требует больших затрат топлива на выработку тепловой и электрической энергии. Основными недостатками традиционных источников энергоснабжения является низкая энергетическая (особенно на малых котельных) экологическая и экономическая эффективность. При этом энергоснабжение от традиционных источников является одним из основных источников загрязнения окружающей среды.

Высокие тарифы, присущие традиционному энергоснабжению, усугубляют негативные факторы. Велики затраты на эксплуатацию тепловых сетей. Все перечисленные недостатки традиционного энергоснабжения устраняются при использовании нетрадиционных методов. К нетрадиционным, возобновляемым источникам энергии, применение которых является наиболее целесообразным для системы образования, относятся: солнечная энергия, энергия ветра, теплоты грунтовых вод, грунта, водоемов, окружающего воздуха. Возможности использования того или иного вида источника зависят от его особенностей.

2 особенности использования нетрадиционных источников энергии

В современном мире проблем хватает. Несмотря на прогнозы фантастов, люди так и не смогли победить голод, а инфекционные заболевания и по сей день представляют смертельную угрозу для жизни и здоровья живущих на Земле. Но основной бедой является исчерпание ресурсов, которые дают нашей цивилизации энергию. Выходом может стать новый нетрадиционный источник энергии. Что же подразумевается под этим понятием? Что это такое? - Читайте подробнее на FB.ru: http://fb.ru/article/147614/netraditsionnyiy-istochnik-energii-i-ego-primenenie

Проще говоря, нетрадиционный источник энергии - это такой способ ее получения, который в промышленных масштабах не используется, является экспериментальным и только готовится к более широкому использованию во всем мире. Но главной отличительной чертой подобных способов получения энергии становится их полная экологическая безопасность и возобновляемость. К ним могут быть отнесены ветряные электростанции, солнечные батареи, электростанции, работающие от энергии приливов. Кроме того, к тому же классу могут быть отнесены биогазовые установки, а также перспективные проекты термоядерных установок (правда, с большой натяжкой).

Солнечная энергия - Читайте подробнее на

Этот нетрадиционный источник энергии только весьма относительно может называться «нетрадиционным». Причина только лишь в том, что в настоящее время технология использования солнечной энергии на Земле не слишком развита: сказывается загрязненность атмосферы, да и фотоэлементы до сих пор стоят очень недешево. Космос – иное дело. Солнечные батареи имеются на всех космических кораблях и исправно обеспечивают их оборудование бесплатной энергией. Не нужно предполагать, будто этот «нетрадиционный» источник энергии привлек внимание людей только в наше время. Солнце – это дармовой источник тепла с древнейших времен. Еще цивилизация Шумера использовала емкости на крышах домов, в которых вода нагревалась жаркими летними днями. В принципе, с тех пор ситуация изменилась не сильно: эффективно развивают это направление энергетики только в тех странах, где есть пустынные и жаркие районы. Так, большая часть Израиля и Калифорнии в США получает энергию, выработанную посредством солнечных батарей. Преимуществ у этого метода хватает: современные фотоэлементы отличаются повышенным КПД, так что с каждым годом мир сможет вырабатывать все большее количество совершенно чистой и безопасной энергии. К сожалению, цена технологии (о чем мы уже говорили) до сих пор высока, а при производстве батарей используются столь токсичные элементы, что говорить о какой-то экологии вообще становится бессмысленно. Несколько иначе поступают японцы, широко применяющие нетрадиционные и возобновляемые источники энергии на практике.

Японский опыт

Конечно, солнечные батареи более-менее интенсивно используются и в Японии. Но в последние годы они вернулись к практике с тысячелетней историей: на крышах домов устанавливаются резервуары и трубы черного цвета, вода в которых нагревается солнечными лучами. Учитывая тяжкое положение с энергоносителями в этом островном государстве, экономия средств получается существенной. На данный момент аналитики считают, что уже к 2025 году солнечная энергия займет социально значимые позиции в большинстве стран мира. Словом, использование нетрадиционных источников энергии в ближайшие 50-70 лет должно стать массовым.

Все крупные людские поселения с незапамятных времен сталкивались с одной общей проблемой - отходами. Целые реки нечистот стали еще больше, когда человек приручил скот и свиней и начал массово его выращивать. Когда отходов было еще не так много, они могли использоваться для удобрения полей. Но в тот момент, когда поголовье тех же свиней начало исчисляться миллионами, нужно было как-то решать вопрос. Дело в том, что фекалии этого вида животных в свежем виде попросту токсичны для растений. Чтобы сделать их полезными, нужно выдерживать навозную жижу, аэрировать ее и частично использовать препараты для стабилизации уровня рН. Это очень дорого.

Биогаз – это древнейший тренд!

Ученые достаточно быстро обратили внимание на опыт Древнего Китая и Индии, где еще до нашей эры люди начали использовать метан, полученный при перегнивании домашних отходов. Тогда его использовали чаще всего для приготовления пищи. Потери газа были очень большими, но для упрощения домашней работы его хватало. Кстати говоря, в этих странах подобные решения активно используют и по сей день. Таким образом, биогаз как нетрадиционный источник энергии имеет большие перспективы, если подойти к вопросу с использованием современных технологий. Была предложена технология переработки стоков животноводческих предприятий, в результате которой на выходе получался чистый метан. Проблема ее развития в том, что создавать подобные предприятия можно только в регионах с развитым животноводством. Кроме того, перспективы увеличения добычи биогаза тем ниже, чем больше на сельскохозяйственных предприятиях используется антибиотиков и моющих средств: даже небольшое их количество тормозит брожение, в результате чего весь навоз покрывается плесенью

Ветряные генераторы

Помните Дон Кихота с его «великанами»? Идея использования силы ветра издавна будоражила умы ученых, а потому очень скоро они нашли выход: ветряные мельницы стали исправно обеспечивать быстро растущее городское население первоклассной мукой. Разумеется, когда появились первые генераторы электрического тока, умами ученых вновь завладела та же идея. Как же не захотеть использовать безграничную силу ветра для получения бесплатного тока? Идея эта достаточно быстро была претворена в жизнь, а потому в Японии, Дании, Ирландии и США сейчас немало районов, снабжение которых электричеством на 80 и более процентов осуществляется путем применения ветряков. В США и Израиле сегодня уже есть не один десяток фирм, которые разрабатывают и ставят ветряные генераторы - это весьма перспективный нетрадиционный источник энергии. Определение «нетрадиционный» здесь не слишком уместно, так как ветряная энергия имеет давнюю историю. Проблем в их случае также хватает. Конечно, электричество получается бесплатным, но для установки ветряка опять-таки нужна пустынная местность, где большую часть года дует ветер. Кроме того, стоимость изготовления и установки мощного генератора (с высотой мачты несколько десятков метров) исчисляется десятками тысяч долларов. А потому позволить себе «бесплатное» электричество могут далеко не все страны, в которых сама возможность генерации тока силой ветра вполне реальна.

Это предел мечтаний многих современных физиков. Работа по обузданию термоядерной реакции начались еще в 50-х годах прошлого века, но до сих пор действующий реактор так и не был получен. Впрочем, новости с этих фронтов достаточно оптимистичные: ученые предполагают, что в следующие 20-30 лет они все-таки смогут создать действующий прототип. Кстати, а почему это направление науки так важно? Дело в том, что при слиянии двух атомов водорода или гелия образуется в сотни тысяч раз больше энергии, чем если бы распалось несколько тысяч ядер урана! Запасы трансурановых элементов велики, но они постепенно истощаются. Если же использовать для выработки энергии водород, его запасов только на нашей планете хватит на сотни тысяч лет. Представьте себе компактный реактор, который без дозаправки может работать несколько десятков лет, полностью обеспечивая электричеством огромную инопланетную базу! Термоядерный нетрадиционный источник энергии – это практический шанс для всего человечества, дающий возможность начать широкое освоение Космоса.

Приливные станции

В мифах и преданиях народов мира можно найти массу упоминаний о тех божественных силах, которые руководят приливами и отливами. Человеку внушала трепет исполинская сила, которая может приводить в движение такие массы воды. Разумеется, с развитием промышленности люди вновь обратили взгляды на приливную энергию, которая позволяла создать электростанции, во многом повторяющие идеи уже давно опробованных и прекрасно зарекомендовавших себя ГЭС. Преимущества – дешевая энергия, полное отсутствие вредных отходов и необходимости затопления земель, как в случае с гидроэлектростанциями. Недостаток – дороговизна строительства.

3 перспективы развития и использования нетрадиционных источников в мире

Перспективы эффективного использования нетрадиционных источников энергии

На сегодняшний день для большинства стран и их правительств важнейшим направлением стал поиск и использование нетрадиционных(альтернативных) видов энергоресурсов. Сейчас в мире производят 20 млн. тонн синтетического бензина и дизельного топлива, получаемого из угля или природного газа. Каждый год на эту тему во многих странах проводят исследования сопровождаемые большими затратами в рамках правительственных программ.

На это есть много причин, одни из наиболее ярких и актуальных являются истощение запасов нефти и стремительный рост цен энергоносителей, решение экологических проблем. А также в последние десятилетия решающим становится экономический аспект. По оценкам экспертов, расходы на модернизацию уже имеющихся нефтеперерабатывающих заводов и доведение их до стандартов передовых производителей и переработчиков нефти, в том числе и экологических сопоставимых с затратами по производству абсолютно новых мощностей альтернативных видов топлива. Дополнением и заменой нефтяному транспортному топливу, являющимся во всем мире традиционным также могут служить сжиженные попутные газы(пропан, бутан); сжиженный природный газ(метан), а также полученные из растительного сырья при помощи биохимической переработки спирты и масла, и синтетические жидкие топлива из угля, сланца и газа. В результате истощения нефтяных запасов, лидирующую позицию в мировой энергетике занимает природный газ, а также как источник транспортных топлив и вторичных энергоресурсов. Природный газ, находясь в тени угля и нефти, не претендуя на роль основного энергоресурса , с 2002 года его добыча увеличилась в несколько раз, увеличив его позиции в энергетическом балансе. Показатели доказанных мировых запасов постоянно увеличиваются, на сегодня составляют 280 трлн.м3.

Казахстанский природный газ сегодня в основном экспортируем, а содержание в нем этана, пропана и бутана очень высоко, следовательно сверхвыгода передается в другие страны. Выгода, извлекаемая от продуктов глубокой переработки газа, несомненно, полезна для улучшения экономики страны. Однако, нужно много вложении и времени для становления данной отрасли, тем более в ожидании предположительного упадка темпов добычи, мы не можем с уверенностью говорить об инновационном прогрессе. В этом случае газохимия более перспективна. Газообразная доля добываемого сырья такая же ценная как нефть. На опыте крупной англо-голландской нефтяной компании «Shell», а также ряда других компаний активно внедряют современные, высокотехнологичные технологии по переработке, хранению и транспортировке газа и его производных, инвестируя огромные средства. Результатом становится постоянный прирост прибыли компании, которая рационально использует добываемое ею сырье (около 15-ти млрд долларов на 2015 год). Становится очевидным что использование попутного газа и его дальнейшая переработка, и сжижение-это правильный вектор рационального потребления энергоресурсов РК, учитывая тот факт, что объем попутного газа составляет половину от объема сепарированной нефти. Технологичная переработка углеводородных газов, является не только рациональной и эффективной, а также самым недорогим способом достижения Казахстаном стандартов установленных киотским протоколом по уменьшению выбросов парниковых газов. Из-за сильного воздействия метана на климат, использование данного метода, уменьшает эмиссии СО2 на триллион м3.

Нельзя не отметить, что РК имеет огромные ресурсы нефтебитуминозных пород. К примеру, в Западном Казахстане уже разведано более 120 месторождении НБП(Нефтебитуминозные породы). Запасы этих месторождении составляют 40 млн. тонн НБП и 230 млн. тонн высоковязких нефтей.

При комплексной переработке извлекается большое количество углеводородных соединений, таких как бензин, газы, масла, керосин, к тому же извлекаются металлы и стройматериалы. Экономическая выгода по методу комплексной переработки НБП очевидна. Итогом переработки НБП является выход светлых фракции. Их количество примерно 59-68%, в нем бензина 17-32 %, керосина 14-19%, масел 17-18%. Я бы хотела выделить три основных направления переработки НБП:

битумная

маслянобитумная

топливная

Более экономичным и несложным с технологической точки зрения является битумный вариант. Наша страна имеет огромные запасы НБП и тяжелых нефтей, являющихся сырьем для изготовления битума. Примечательно выглядит то, как народное хозяйство ощущает на себе катастрофический дефицит. Для проектов страны по социально-экономическому развитию, актуальным стал вопрос расширения и стратегическое развитие новых сетей автотранспортных дорог с черным покрытием, в свою очередь включенный в стратегию «Казахстан-2030» как долгосрочные приоритеты гос.развития. Хочется отметить, что фактором ограничения бурного строительства автомагистралей является дефицит материалов покрытия автодорог из-за низкого уровня перерабатывающего сектора, а импорт нефтебитума неоправданно дорог, что лимитирует количество ввоза.

До нашего времени вопрос широкого использования НБП откладывался из-за неимения эффективного способа добычи, транспортировки. Решение этих задач, выведет Казахстан на новый уровень социально-экономического развития, в том числе западных регионов с повышением их уровня жизни.

Во время принятия Государственной программы по форсированному индустриально-инновационному развитию РК на 2010-2014 гг. перед государством были поставлены новые задачи. Задача заключалась в переводе вложений во благо развития несырьевой отрасли экономики, а именно во благо наукоемких производств.

К такому роду производств относятся нетрадиционные источники энергии. В нашей стране имеются несколько видов нетрадиционных источников энергии, а конкретней гидроэнергия, энергия ветра, солнечная энергия, энергия биомассы.

В ходе анализа было выяснено, что Казахстан на первом месте в мире по возобновляемым энергетическим ресурсам на человека. Резерв гидроресурсов в нашей стране составляет 170 млрд. кВт-ч в год, в ветроэнергетике-1,8 трлн кВт-ч, потенциал предполагаемой выработки энергии солнца-2,5 млрд. кВт-ч в год. Использование данных ресурсов оценено в 12 млрд. долларов в год. Как говорят специалисты, невозобновляемые полезные ископаемые в стране могут закончится совсем скоро , через 50 лет-запасы нефти, через 85 лет - запасы природного газа. В данное время, доля возобновляемых ресурсов достигнута лишь 0,02%, а к 2024 году долю использования ВИЭ планируется поднять до 10%.

Первые экспериментальные проекты по применению нетрадиционных видов энергии начались. В 2006 году министерство энергетики и минеральных ресурсов объявили что к 2030 году в стране будут функционировать 46 ветроэлектростанций, мощность которых будет больше 1млн кВт.

Казахстан располагает значительной энергией солнца. Годовой потенциал гелиоэнергии в Казахстане в Казахстане - 340 млрд. т.у.т. при потоке энергии в 1 трлн кВт-ч. Географическое расположение и благоприятный климат Казахстана способствуют стабильному использованию солнечной энергии в технических целях. Так как сумма солнечных часов равна 2200-3000 ч в год, соответственно энергия, получаемая от солнца достигает 1300-1800 кВт на м2 в год. Такой потенциал солнечной энергии дает возможность установки солнечных батарей в сельской местности, также использование солнечных нагревателей воды в местностях, где нет проведенного газа.

Использование энергии, получаемой из сельскохозяйственных отходов и отходов растительной биомассы, может обеспечить энергетическую независимость сельскохозяйственных предприятий. Энергия биомассы также может послужить экономии топливно-энергетических ресурсов. В качестве источника тепла в сельхозпроизводстве можно использовать какие-либо растительные отходы, которые утратили свое прямое предназначение и непригодны для иного использования.

В последние годы использование энергии биомассы(дерево, древесный уголь, отходы сельхозпроизводства и отходы животных) резко упало, однако некоторые страны видят и пытаются извлечь коммерческую выгоду. В селах бывшего СССР, продолжают использовать древесное топливо, даже с использованием новых энергоносителей, заготовка данного вида сырья все еще имеет актуальность. Учитывая распространенность биоэнергетических ресурсов, и ценность продуктов, получаемых в результате ее переработки, становится понятна причина заинтересованности многих стран мира в данном источнике энергии, как в одном из методов решения энергетических вопросов. Как предполагает Мировой экономический совет, доля биоэнергетики будет составлять 42-46% энергии, получаемой из новых ВИЭ.

Биогаз-сырье, которое получают в итоге ферментации биомассы. Биогаз является теплоемким продуктом, так 15 м3 биогаза обеспечивают отоплением, горячей водой семью состоящую из 4-5 человек, имеющую жилплощадь а 60 м2.один кубический метр биогаза равен 0,4 л керосина, 1,6 кг угля, 0,4 кг бутана и 2,5 ку навоза. Ко всему прочему, при самом разложении органических отходов выделяется тепло.

По общепризнанному мнению, наивыгоднейшей признана технология переработки отходов птиц. Эти отходы менее затратны, так как при их преобразовании в газ, выделяется намного больше метана (на 50%) больше чем полученного при переработке отходов КРС. К тому же, газификация птичьих отходов происходит на протяжении 6-7 суток, а это в 3-4 раза быстрее, чем газификация других отходов. В целях быстрого развития технологии биогазификации отходов, также других производств биоэнергетики, важно принятие следующих мер: введение таможенных льгот для данных технологий; освобождение биотехнологических производств от налогов сроком на первые три года их организации; выдача кредитов для строительства биоустановок по пониженной процентной ставке; подготовка специалистов в сфере биотехнологии.

4 запасы и динамика потребления энерго ресурсов, политика росси в области нетрадицонных источников энергии

Потенциальные возможности нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (ВИЭ) составляют, млрд. т.у.т в год:

- энергии Солнца – 2300;

- энергии ветра – 26,7;

- энергии биомассы – 10;

- тепла Земли – 40000;

- энергии малых рек – 360;

- энергии морей и океанов – 30;

- энергии вторичных низкопотенциальных источников тепла – 530.

Разведанные запасы местных месторождений угля, нефти и газа в России составляют 8,7 млрд. т.у.т., торфа – 10 млрд. т.у.т.

По имеющимся оценкам, технический потенциал ВИЭ в России составляет порядка 4,6 млрд. т у.т. в год, что превышает современный уровень энергопотребления России, составляющий около 1,2 млрд. т.у.т. в год. Экономический потенциал НВИЭ определен в 270 млн. т у.т. в год, что составляет около 25% от годового внутрироссийского потребления. В настоящее время экономический потенциал ВИЭ существенно увеличился в связи с подорожанием традиционного топлива и удешевлением оборудования возобновляемой энергетики за прошедшие годы.

Доля возобновляемой энергетики в производстве электроэнергии составила в 2002 г. около 0,5% от общего производства или 4,2 млрд. кВт·ч, а объем замещения органического топлива – около 1% от общего потребления первичной энергии или около 10 млн. т.у.т. в год.

Положительным фактором для развития НВИЭ в России является начавшееся создание законодательной базы. Так, Законом «Об энергосбережении» в 1996 г. установлена правовая основа применения электрогенерирующих установок на НВИЭ, состоящая в праве независимых производителей этой электроэнергии на подсоединение к сетям энергоснабжающих организаций. Государственной Думой и Советом Федерации принят Закон «О государственной политике в сфере использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии». Этот правовой акт устанавливает минимально допустимые в современных условиях экономические и организационные основы развития. Ведется разработка федеральной программы по использованию НВИЭ. Предполагается развивать производственные мощности оборудования нетрадиционной энергетики, на что будет выделено 1,315 млрд. рублей: 17% из федерального бюджета, остальные – из региональных и местных бюджетов.

В мае 2003 г. на рассмотрение правительства России вынесена «Энергетическая стратегия России на период до 2020 г.». Одним из направлений данного документа является рассмотрение возможностей использования возобновляемых источников энергии.

Стратегическими целями использования возобновляемых источников энергии и местных видов топлива являются:

- сокращение потребления невозобновляемых топливно-энергетических ресурсов;

- снижение экологической нагрузки от топливно-энергетического комплекса;

- обеспечение децентрализованных потребителей и регионов с дальним и сезонным завозом топлива;

- снижение расходов на дальнепривозное топливо.

Необходимость развития возобновляемой энергетики определяется ее ролью в решении следующих проблем:

- обеспечение устойчивого тепло- и электроснабжения населения и производства в зонах децентрализованного энергоснабжения, в первую очередь в районах Крайнего Севера и приравненных к ним территориях. Объем завоза топлива в эти районы составляет около 7 млн. т нефтепродуктов и свыше 23 млн. т угля;

- обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения и производства в зонах централизованного энергоснабжения, испытывающих дефицит энергии, предотвращение ущербов от аварийных и ограничительных отключений;

- снижение вредных выбросов от энергетических установок в городах и населенных пунктах со сложной экологической обстановкой, а также в местах массового отдыха населения.

В последнее время растет интерес к нетрадиционной энергетике у региональных АО-энерго и местных администраций.

Оценки показывают, что к 2014 г. может быть осуществлен ввод в действие около 1000 МВт электрических и 1200 МВт тепловых мощностей на базе возобновляемых источников энергии при соответствующей государственной поддержке.

5 основные объекты нетрадиционной энергетики в россии

Остановимся теперь подробнее на действующих и строящихся энергоустановках возобновляемой энергетики. На рис. 2 приведена карта России с указанием на ней мест расположения наиболее крупных объектов возобновляемой энергетики.

Рис. 2. Расположение объектов нетрадиционной и возобновляемой энергетики на территории России.

Россия располагает большими потенциальными запасами геотермальной энергии в виде парогидротерм вулканических районов и энергетических термальных вод с температурой 60-200°C в платформенных и предгорных районах. В 1967 г. на южной оконечности Камчатки была создана первая в стране Паужетская ГеоТЭС мощностью 5 МВт, доведенная впоследствии до мощности 11 МВт. Пробуренные в Паужетской геотермальной системе несколько десятков скважин в суммарном объёме производят пароводяную смесь в количестве, достаточном для расширения Паужетской ГеоТЭС до 25 МВт.

Экономический кризис 90-х годов сказался и на сфере использования НВИЭ. Несмотря на это удалось сохранить научно-технический потенциал и освоить выпуск новой продукции. Так на ОАО «Калужский турбинный завод» производятся конденсационные блок-модульные ГеоТЭС мощностью 4 и 20 МВт. Три таких блока «Туман-4К» по 4 МВт смонтированы на Верхне-Мутновской ГеоТЭС на Камчатке. В качестве теплоносителя используется пар Мутновского месторождения давлением 0,8 МПа. Строительство Верхне-Мутновской ГеоТЭС было начато в 1995 г. и завершено в 1999 г. В настоящее время мощность введенной в эксплуатацию ГеоТЭС составляет 12 МВт.

На Мутновской ГеоТЭС, проектная мощность которой составляет 80 МВт, будут установлены 4 энергомодуля «Камчатка-20» мощностью по 20 МВт. Строительство ГеоТЭС начато в 1992 г. на 2х площадках, на каждой из которых располагается главный корпус с двумя энергоблоками.

В 1989 г. на Северном Кавказе была создана опытная Ставропольская ГеоТЭС с использованием двухконтурных энергоустановок. В качестве теплоносителя применяется термальная вода с температурой 165 °C, добываемой с глубины 4,2 км. Технологическая схема ГеоТЭС была разработана в ЭНИН им. Кржижановского.

Кроме указанных геотермальных теплоэлектростанций разработан проект и выполнено технико-экономическое обоснование Океанской ГеоТЭС на о. Итуруп в Сахалинской области суммарной мощностью 1-й и 2-й очередей 30 МВт. Находится в эксплуатации Курильская ГеоТЭС мощностью 0,5 МВт.

Месторождения парогидротерм имеются в России только на Камчатке и Курилах, поэтому геотермальная энергетика не может играть значительную роль в масштабах страны в целом. Но для указанных районов, энергснабжение которых целиком зависит от привозного топлива, геотермальная энергетика способна радикально решить проблему энергообеспечения.

В свое время в бывшем СССР широкое распространение получили малые ГЭС, которые затем были законсервированы или списаны. Сейчас есть предпосылки возврата к малым ГЭС на новой основе, за счет производства современных гидроагрегатов мощностью от 10 до 5860 кВт. В настоящее время действуют около 50 микроГЭС мощностью от 1,5 до 50 кВт, в том числе каскад ГЭС на р. Толмачева мощностью трех очередей около 45 МВт.

В области ветроэнергетики созданы образцы отечественных ветроэнергетических установок (ВЭУ) мощностью 250 и 1000 кВт, находящиеся в опытной эксплуатации. Налаживается сотрудничество с зарубежными организациями и фирмами, имеющими большой опыт в этой области.

Недалеко от г. Элиста планируется строительство крупной Калмыцкой ВЭС, проектная мощность которой составляет 23 МВт. Первая очередь была построена на базе ВЭУ «Радуга-1» мощностью 1,0 МВт и с июля 1995 г. подключена к энергосистеме Калмыкии. Установка работает в круглосуточном режиме.

В Ростовской области в составе «Ростовэнерго» работает ВЭС, известная как ВЭС-300. В ее составе 10 ВЭУ мощностью по 30 кВт каждая. ВЭУ предоставила немецкая компания HSW в рамках проекта ”Эльдорадо Винд”.

Заполярная ВЭС мощностью 1,5 МВт (г. Воркута) успешно эксплуатируются с 1993 года. Она построена на базе шести установок АВЭ-250 российско-украинского производства мощностью 200-250 кВт каждая.

В июле 2002 г. при поддержке датской компании «SЕАS Energi Service A.S.» состоялось открытие крупной ВЭС возле поселка Куликово Калининградской области. Куликовская ВЭС состоит из 21 ВЭУ датского производства мощностью 225 кВт каждая, суммарная мощность составляет 5,1 МВт. В дальнейшем планируется создание в Калининградской области первой коммерческой ветроэлектрической станции морского базирования мощностью 50 МВт. Ветропарк будет построен в 500 метрах от берега на шельфе Балтийского моря.

Подготовлено технико-экономическое обоснование Приморской ветровой электростанции общей мощностью 30 МВт. В качестве основного технологического оборудования приняты комплексные автоматизированные ВЭУ фирмы «Радуга» единичной мощностью 250 и 1000 кВт, поставляемые заводом укрупненными блоками максимальной заводской готовности. ВЭС будет размещается на мысе Лукина, где планируется установить 80 ВЭУ мощностью 250 кВт, и на мысе Поворотном – 10 ВЭУ мощностью 1,0 МВт.

Кроме перечисленных ВЭС в эксплуатации находятся до 1500 ветроустановок различной мощности (от 0,08 до 30 кВт).

В России в настоящее время работают несколько комплексов с биогазовыми установками, среди них: в Подмосковье – птицефабрика «Новомосковская», животноводческая ферма «Поярково» агрофирмы «Искра» Солнечногорского района Московской области, Сергачевская птицефабрика в Нижегородской области. В Российской отраслевой программе «Энергосбережение в АПК» на 2001-2006 годы, в разных областях, запланировано строительство 126 биогазовых установок. Кроме этого имеются технические разработки по использованию биогаза в качестве автомобильного топлива.

В восьмидесятые годы в Крыму была построена первая экспериментальная солнечная электростанция СЭС-5 мощностью 5 МВт с термодинамическим циклом преобразования энергии, а также экспериментальный комплекс сооружений с солнечным тепло- и хладоснабжением. В 60-70-е годы появились также фотоэлектрические установки автономного электроснабжения. К концу 80-х годов в бывшем СССР в эксплуатации находились солнечные установки горячего водоснабжения с общей площадью около 150 тыс. м², а производство солнечных коллекторов доходило до 80 тыс. м² в год.

В 1968 г. в Кислой губе на побережье Баренцева моря появилась экспериментальная Кислогубская ПЭС мощностью 0,4 МВт, на строительстве которой был впервые использован отечественный прогрессивный метод наплавного строительства плотины. На ПЭС был установлен один обратимый капсульный агрегат французской фирмы «Нейрпик». Кислогубская ПЭС является научной базой ОАО «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений». В последние годы станция не эксплуатировалась, но июне 2003 г. руководством Мурманской области и РАО «ЕЭС России» принято совместное решение о ее восстановлении. Гидроагрегаты для восстановления станции и увеличения ее мощности заказаны на предприятии «Звездочка» г. Северодвинск Архангельской области.

В качестве перспектив развития приливной энергетики в России следует отметить проекты Мезенской ПЭС на Белом море (19200 МВт), Тугурской ПЭС на Охотском море (7980 МВт). Колоссальные мощности проектируемых ПЭС, обусловленные природными условиями, требуют большое число (по нескольку сотен) гидроагрегатов на каждой станции, длительные сроки строительства, огромные капиталовложения как непосредственно в строительство ПЭС, так и в мероприятия по их адаптации в рамках энергосистемы). Все это делает создание этих ПЭС предметом отдаленного будущего.

6 история развития солнечной энергетики

Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 1115; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!