Возобновляемые источники энергии.

В последнее время делаются попытки использования энергии приливов Мирового океана. В некоторых районах разность между верхней и нижней отметками приливов достигает 10 м. Если во время прилива открыть шлюз в дамбе водохранилища и заполнить его водой, то после спада уровня воды ее запас в водохранилище можно использовать для выработки электроэнергии. Суммарный энергетический потенциал приливов составляет 13000 МВт. Во Франции работают две приливные электростанции мощностью 240 МВт, в России - опытная станция на Кольском полуострове мощностью 7 МВт.

Подобно приливным устроены гидроаккумулирующие электростанции. Они работают в двух режимах: аккумулирования (энергия, получаемая от других электростанций, главным образом в ночное время, используется для перекачки воды из нижнего водоема в верхний) и генерирования (вода, запасенная в верхнем водоеме по трубопроводам направляется к гидрогенераторам, выработанная ими электрическая энергия направляется потребителям). Самые мощные электростанции такого типа построены в Германии.

Малая гидроэнергетика

К малой энергетике относят технологии использования энергии малых рек и водостоков. Например, можно использовать водосток сконденсированной в градирне воды и получить при таком раскладе мощность генерации до 100 кВт.

Из ранее построенных ГЭС на малых реках России сейчас эксплуатируется 68, мощностью от 500кВт до 30МВт.

В горных местностях, с перепадами воды от 5 до 20 м, станции имеют мощность от 10 до 200кВт.

Киотский протокол, 1997.В целях уменьшения эмиссии парниковых газов (главным образом углекислого) 35 стран мира обязались активно внедрять возобновляемые источники.

Ветровые энергетические установки.

Выходная мощность ветроэнергетической установки пропорциональна площади лопастей ветрового колеса и скорости ветра в кубе. Основной проблемой при создании ветроэнергетической установки является постоянно меняющаяся скорость ветра и ее очень большие габариты. Также как и приливная электростанция ветровая может работать лишь периодически, причем время ее работы не определено, что затрудняет электроснабжение потребителей. Большой опыт использования ветроустановок накоплен в Швеции.

25% энергии солнечной радиации вследствие перепада температур преобразуется в кинетическую энергию ветра. Для эффективной работы ветряков минимальная скорость ветра должна быть = 5м/с. При наличии ветра эффективность ВЭУ сопоставима с эффективностью лучших ГЭС. Скорость ветра определяет мощность, которую может иметь установленный генератор.

N_уст=>

=0,4÷0,5≤0,593

D-диаметр колеса

V1-линейная эффективная скорость

N(V)=N_уст*f(V)

3÷5(м/с)=V1≤V≤V2=20÷25(м/с)

В Калифорнии мощность комплекса Альтомент 1000мВт.

Стоимость электроэнергии Ц_вэу=4,8(цент/кВт*час).

Коэффициент использования 40%.

Т.к. ВЭУ как и СЭУ не может обеспечить стабильного энергоснабжения, то применяют следующие меры:

1)Использование комбинированных установок

ВЭУ+ДГ или ВЭУ+СЭУ+ДГ

2)Применение накопителей энергии для согласования графиков выработки электроэнергии с графиком потребления электроэнергии в виде аккумуляторов с преобразователями частоты либо водородный накопитель.

Машиностроительный завод имени В. М. Мясищева (г. Жуковский) выпускает ветроэлектрические модули мощностью 1-4кВт. На основе этих агрегатов выполняется многомодульные ветроэлектрические установки:

Техническая политика России предусматривает:

-освоение системы электроснабжения на ВЭУ мощностью 10, 20, 30, 40, 50 кВт.

-создание систем аккумулирования электроэнергии

-разработка и освоение сетевых ВЭУ

-разработка микропроцессорных систем оптимального управления сетевых ВЭУ.

Солнечная энергетика.

В 1970-м году КПД фотоэлектрического преобразователя составлял 0,1 % . Спустя 44 года, КПД фотоэлектрического преобразователя составляет около 12 %.

Суммарная уст. мощность солнечных электростанций превышает 400 МВт.

Существует 2 типа СЭУ:

1)Термодинамические : Θ̊воды→Q→Wmax→Wэл.

2)Фотоэлектрические : Wизлуч→Wэл.

→0

СЭУ не позволяет обеспечивать устойчивого энергоснабжения. Необходимы накопители, либо комбинированные установки.

Геотермальные станции.

Геотермические электростанции используют глубинное тепло Земли. В вулканических районах Земли термальные глубинные воды нагреты до 1000 С и более. Образуется естественный парогенератор, который можно использовать для получения электроэнергии. В России таким районом является Камчатка. Там построена геотермическая электростанция мощностью 5 МВт. В настоящее время запланировано строительство более мощной электростанции. За рубежом такие электростанции построены в США, Италии, Японии. В Исландии геотермальные воды используются для теплофикации.

Наиболее эффективные в России: Верхнемутковская (12 ГВт), Мутковская (50 ГВт), Паужетская (11 МВт).

На них установлены 4-20 МВт модульные блоки, которые выпускаются Калужским турбинным заводом.

Эти тепловые станции отличаются низкими параметрами пара.

Они позволяют построить двухконтурные геоТЭС на терм. воде с температурой 100-200 С с низкокипящим рабочим телом во втором контуре.

В Краснодарском крае найдено 11 геотермальных месторождений. Там будет построено геоТЭС общей мощностью 3000 МВт.

Биоэнергетика

(используются возобновляемые ресурсы)

· Органические отходы лесного хозяйства и деревообрабатывающего производства. (на 10% дороже природного газа)

· Биомасса зерновых и маслянистых сельхоз культур для создания этанола.

· Органические отходы птицеводства и животноводства. Если фабрика содержит 500 тысяч голов птиц, она получает 100 тонн отходов в сутки и 36000 тонн в год. При сжигании они могут преобразоваться в 15 млрд кВт*часов электрической энергии. При этом решается проблема утилизации отходов этих предприятий.

· Использование торфа.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: