Повышение энергоэффективности теплосетей Развитие нетрадиционной энергетики Устройство ветроэлектрической установки Солнечные установки коммунально-бытового назначения

Энергосберегающие технологии

ЗАПРОЕКТНАЯ АВАРИЯ - авария, вызванная не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями или сопровождающаяся дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности сверх единичного отказа, реализацией ошибочных решений персонала.

Развитие нетрадиционной энергетики является важным направлением в системе энергоснабжения России.

Основными направлениями в области нетрадиционной энергетики являются:

– создание производства надежного и эффективного оборудования для малых ГЭС, солнечных, геотермальных, ветровых, приливных и других электростанций и энергоустановок;

– организация специализированных подразделений по строительству, эксплуатации и обслуживанию специфического оборудования нетрадиционной энергетики;

– обеспечение надежного энергоснабжения на базе НВИЭ путем отработки режимов эксплуатации, комбинирования различных энергоисточников, аккумулирования энергии;

– поиск и определение источников и способов финансирования проектов, рентабельность которых не всегда очевидна.

В конце 80-х - начале 90-х гг. Минэнерго СССР, а затем Минтопэнерго России и РАО «ЕЭС России» проявляли интерес к развитию нетрадиционной энергетики: был выполнен большой объем проектных и научно-исследовательских работ, начат ряд строек объектов нетрадиционной энергетики и т.д.

Однако в последние годы РАО "ЕЭС России" утратило интерес к этим проблемам, в основном из-за трудностей с финансированием указанных работ.

Тем не менее, следует отметить рост интереса к нетрадиционной энергетике у региональных АО-энерго и местных администраций. Так, в последнее время программы по нетрадиционной энергетике разрабатываются в Якутии и на Чукотке.

В 2000 г. РАО «ЕЭС России» с участием Корпорации «ЕЭЭК», ОАО «Карелэнерго», АО «НПО Нетраэл» и Администрации Республики Карелии было организовано отраслевое совещание-выставка «Вопросы энергоэффективности и использования местных возобновляемых энергоресурсов». В совещании-выставке приняли участие около 200 человек из многих регионов России, а также представители Белоруссии, Украины, Германии, Норвегии, Дании, Финляндии. В области НВИЭ были обсуждены вопросы законодательной базы и стимулирования этого направления энергетики, правовые вопросы независимых энергопроизводителей, отдельные и общие вопросы развития малой гидроэнергетики, ветроэнергетики, использования биомассы, в частности отходов лесопереработки, торфа и т.д., включая топливные элементы и тепловые насосы.

Выводы

Основные причины, указывающие на важность скорейшего перехода к АИЭ:

– Глобально-экологический: сегодня общеизвестен и доказан факт пагубного влияния на окружающую среду традиционных энергодобывающих технологий (в т.ч. ядерных и термоядерных), их применение неизбежно ведет к катастрофическому изменению климата уже в первых десятилетиях XXI в.

– Политический: та страна, которая первой в полной мере освоит альтернативную энергетику, способна претендовать на мировое первенство и фактически диктовать цены на топливные ресурсы;

– Экономический: переход на альтернативные технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны для переработки в химической и других отраслях промышленности. Кроме того, стоимость энергии, производимой многими альтернативными источниками, уже сегодня ниже стоимости энергии из традиционных источников, да и сроки окупаемости строительства альтернативных электростанций существенно короче. Цены на альтернативную энергию снижаются, на традиционную - постоянно растут;

– Социальный: численность и плотность населения постоянно растут. При этом трудно найти районы строительства АЭС, ГРЭС, где производство энергии было бы рентабельно и безопасно для окружающей среды. Общеизвестны факты роста онкологических и других тяжелых заболеваний в районах расположения АЭС, крупных ГРЭС, предприятий топливно-энергетического комплекса, хорошо известен вред, наносимый гигантскими равнинными ГЭС, – всё это увеличивает социальную напряженность.

– Эволюционно-исторический: в связи с ограниченностью топливных ресурсов на Земле, а также экспоненциальным нарастанием катастрофических изменений в атмосфере и биосфере планеты существующая традиционная энергетика представляется тупиковой; для эволюционного развития общества необходимо немедленно начать постепенный переход на альтернативные источники энергии.

В настоящее время для внедрения и развития АИЭ в России необходимы:

правовая база для внедрения АПЭ, стимулы для развития этого направления;

создание отрасли, объединяющей все разрозненные разработки в единый стратегический замысел;

стратегия полномасштабного перехода к альтернативной энергетике;

разработка инновационных проектов на строительство биогазовых установок в населенных пунктах на предприятиях сельскохозяйственной промышленности для развития биоэнергетики в нашем регионе с целью получения биогаза и высококачественных удобрений;

разработка и изготовление ветровых установок на имеющихся в республике предприятиях, в небольших цехах с использованием доступных материалов и маломощных электрогенераторов.

создание экономического механизма, стимулирующего научно-технические и проектно-конструкторские работы в области создания, производства и внедрения необходимого технологического оборудования;

использование солнечной и ветровой энергии требует, как правило, аккумулирования тепловой, электрической или химической. Однако возможно создание комплекса электростанций, которые отдавали бы энергию непосредственно в единую энергетическую систему, что дало бы огромные резервы для непрерывного энергопотребления;

удовлетворение потребностей в электроэнергии мелких предприятий, фирм, учреждений частных и фермерских хозяйств и т.п., в первую очередь удалённых от индустриальных центров и основных электролиний.

Таким образом, альтернативные возобновляемые источники энергии позволят долгосрочно обеспечить всю страну дешёвой тепло- и электроэнергией.

Согласно Основным положениям энергетической стратегии России на период до 2020 г., рассмотренной одновременно в ноябре 2000 г. Правительством РФ, необходимо существенно расширить использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии там, где это экономически выгодно: ветроустановок – для удалённых потребителей, солнечных установок – для отопления и горячего водоснабжения, выходов геотермальных вод, топливных элементов, установок по производству биогаза из отходов животноводства и др. Доля нетрадиционных источников, включая использование малых рек, может составить к 2015 г. 1-1,5 % в общем энергобалансе страны.

Контрольные вопросы к главе 1

1. Почему индустриально развитые страны быстрыми темпами формируют объекты НВИЭ?

2. Что предусматривается энергетической стратегией до 2020 г. в части НВИЭ?

3. Перечислите основные причины перехода развития НВИЭ.

Энергия ветра Человек использует энергию ветра с незапамятных времен. Но его парусники, тысячелетиями бороздившие просторы океанов, и ветряные мельницы использовали лишь ничтожную долю из тех 2,7 трлн кВт энергии, которыми обладают ветры, дующие на Земле. Полагают, что технически возможно освоение 40 млрд кВт, но даже это более чем в 10 раз превышает гидроэнергетический потенциал планеты.

Удивительно разнообразны конструкции современных ветроустановок. Питер Макгрэв из Англии разработал проект ветроэнергетической установки мощностью 3 тыс. кВт с двумя лопастями, укрепленными на горизонтальной оси. Известная авистроительная фирма «Макдоннел – Дуглас» спроектировала установку такого же типа, но с тремя лопастями. А западногерманская фирма «Мессершмит – Бельков – Блом» разработала конструкцию ветроколеса с одной лопастью длинной 74 м, установленной на башне высотой 120 м. Мощность этого гиганта должна составить 5 тыс. кВт. Встречаются и конструкции, где ветер должен вращать устройство, напоминающее огромное велосипедное колесо, на котором вместо спиц укреплены лопасти.

Ветроустановки классифицируются по следующим признакам: положению ветроколеса относительно направления ветра; геометрии ветроколеса; по мощности ветроустановки.

Одна из первых ветроэнергетических установок в стране находится на выезде из Минска в могилевском направлении. Она была разработана минской фирмой «Аэролла». Другая ветроустановка, разработанная НПГП «Ветромаш», работает в Заславле, который практически является плацдармом для отработки новых решений по энергосбережению в Беларуси. В поселке Занарочь подготовлена площадка для установки ветростанции. В качестве положительного примера в области энергосбережения на недавно проходившей итоговой коллегии Минжилкоммунхоза было названо сооружение ветровой установки в Городке. Здесь такая система вырабатывает энергию на случай аварийного выхода из строя обычных систем энергообеспечения.

Ветроэнергетика в России В России существуют значительные нереализованные возможности в области ветроэнергетики. Фундаментальные исследования аэродинамики ветряка, осуществленные в ЦАГИ, заложили основу современных ветротурбин с высоким коэффициентом использования энергии ветра

ВЭС с точки зрения экологии Совершенно ясно, что к работающему ветряку близко подходить не желательно и притом с любой стороны, т. к. при изменениях направления ветра направление оси ротора тоже изменяется. Для размещения сотен, тысяч и тем более миллионов ветряков потребовались бы обширные площади в сотни тысяч гектаров. Ветроагрегаты близко друг к другу ставить нельзя, т. к. они могут создавать взаимные помехи в работе, «отнимая ветер» один у другого. Минимальное расстояние между ветряками должно быть не менее их утроенной высоты. Какую же площадь придется отвести для ВЭС мощностью 4 млн кВт!

Глобальные ветры К глобальным ветрам относятся пассаты и западный ветер. Пассаты образуются в результате нагрева экваториальной части земли. Нагретый воздух поднимается вверх, увлекая за собой воздушные массы с севера и юга. Вращение земли отклоняет потоки воздуха. В результате устанавливаются дующие круглый год с постоянной силой северо-восточный пассат в северном полушарии и юго-восточный – в южном. Пассаты дуют в приэкваториальной области, заключенной между 25 и 30° северной и южной широтами соответственно. В северном полушарии пассаты охватывают

Типы ветродвигателей Большинство типов ветродвигателей известны так давно, что история умалчивает имена их изобретателей.

НАРУШЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АС - нарушение в работе АС, при котором произошло отклонение от установленных эксплуатационных пределов и условий. При этом могут быть нарушены и другие установленные проектом пределы и условия, включая пределы безопасной эксплуатации.
Энергосберегающие технологии и оборудование в теплоэнергетике