Нетрадиционная энергетика

Введение.

Под нетрадиционными (альтернативными  или возобновляемыми) топливно-энергетическими  ресурсами (ТЭР) понимают энергетические ресурсы рек, водохранилищ и промышленных водостоков, энергию ветра, солнца, биомассы, сточных вод и твердых  бытовых отходов. Энергообъекты, использующие альтернативные ТЭР для получения тепловой, механической и электрической энергии, называют альтернативными источниками энергии.

Основной особенностью возобновляемых источников энергии является то, что  воспроизводство их энергетического  потенциала происходит быстрее, чем  расходование. Установки, работающие на возобновляемых источниках, оказывают  гораздо меньшее воздействие  на окружающую среду, чем традиционные потоки энергии. Государственная программа  Республики   Беларусь на период до 2020 г. предусматривает использование нетрадиционных источников энергии в нарастающих масштабах. С учетом природных условий республики предпочтение отдается малым гидроэлектростанциям, ветро- и биоэнергетическим установкам, установкам для сжигания отходов растениеводства и бытовых отходов, гелиоводоподогревателям. В Государственной программе потенциал экономии традиционных (ископаемых) ТЭР за счет использования альтернативных источников энергии к 2020 г. оценивается примерно в 5 млн. т у. т. (более 15 % от всех ТЭР). В отличие от многих других мероприятий использование альтернативных ТЭР дает реальную, легко учитываемую экономию топлива и социальный эффект. Альтернативные источники энергии зачастую не требуют транспортирования, удобны для локального энергоснабжения небольших удаленных объектов, что особенно важно для агропромышленных комплексов (АПК). При выборе источников энергии следует иметь в виду их качество, оценивающееся долей энергии, которая может быть превращена в механическую работу. Возобновляемые источники энергии по их качеству условно делятся на три группы:

— источники механической энергии довольно высокого качества: около 30% - ветроустановки, 60% - гидроустановки, 75% - волновые и приливные станции;

— источники тепловой энергии с качеством не более 35% - прямое или рассеянное солнечное излучение, биотопливо;

— источники энергии, использующие фотосинтез и фотоэлектрические явления, имеют различное качество на разных частотах излучения; в среднем КПД (коэффициент полезного действия) фотопреобразователей составляет примерно 15%. Далее, характеризуя возможности различных возобновляемых энергетических ресурсов (ЭР), уделим особое внимание целесообразности их развития и использования в энергобалансе республики.

 

 

 

 

Вопрос №1. Ветроэнергетика.

 Ветер — это движение воздуха относительно земной поверхности, обусловленное разностью атмосферного давления и направленное от высокого давления к низкому. Причиной неравномерного распределения давления атмосферы является неодинаковый нагрев воздуха, в основном, за счет солнечной радиации. Ветер характеризуется скоростью (υв) и направлением. Скорость выражается в м/с, км/ч или приближенно в баллах по шкале Бофорта.

Ветроэнергетика — это отрасль энергетики, связанная с разработкой методов и средств, для преобразования энергии ветра в механическую, тепловую или электрическую энергию. Важной особенностью энергии ветра, как и солнечной, является то, что она может быть использована практически повсеместно. Ветродвигатель — устройство, преобразующее кинетическую энергию ветра в механическую энергию. Ветроэнергетическая установка (ВЭУ) представляет собой комплекс технических устройств, для преобразования энергии ветра в другие виды: механическую, электрическую или тепловую. Ветродвигатель является неотъемлемой частью ВЭУ. В ее состав также могут входить рабочие машины (электрогенератор, тепловой генератор), аккумулирующие устройства, системы автоматического управления и регулирования и др. Ветровая энергия представляет собой возобновляемый источник энергии, являющийся вторичным по отношению к солнечной энергии. Причиной возникновения ветра являются разности температур в атмосфере, образующиеся в результате действия солнечного излучения, которые, в свою очередь, обуславливают возникновение различных давлений. Ветер возникает в процессе рассеяния энергии, накопившейся вследствие наличия этих различных давлений. Ветроэнергетичическая установка, расположенная на площадке, где среднегодовая удельная мощность воздушного потока составляет около 500 Вт/м2 (скорость воздушного потока при этом равна 7 м/с), может преобразовать в электроэнергию около 175 из этих 500 Вт/м2. Энергия, содержащаяся в потоке движущегося воздуха, пропорциональна кубу скорости ветра. Однако не вся энергия воздушного потока может быть использована даже с помощью идеального устройства. Теоретически коэффициент полезного использования (КПИ) энергии воздушного потока может быть равен 59,3%. На практике максимальный КПИ энергии ветра в реальном ветроагрегате равен приблизительно 50 %, однако и этот показатель достигается не при всех скоростях, а только при оптимальной скорости, предусмотренной проектом. Кроме того, часть энергии воздушного потока теряется при преобразовании механической энергии в электрическую, которое осуществляется с КПД обычно 75—95 %. Учитывая все эти факторы, удельная электрическая мощность, выдаваемая реальным ветроэнергетическим агрегатом, видимо, составляет 30—40 % мощности воздушного потока при условии, что этот агрегат работает устойчиво в диапазоне скоростей, предусмотренных проектом. Однако иногда ветер имеет скорость, выходящую за пределы расчетных скоростей. Скорость ветра бывает настолько низкой, что ветроагрегат совсем не может работать, или настолько высокой, что ветроагрегат необходимо остановить и принять меры по его защите от разрушения. Если скорость ветра превышает номинальную рабочую скорость, часть извлекаемой механической энергии ветра не используется, с тем чтобы не превышать номинальной электрической мощности генератора. Учитывая эти факторы, удельная выработка электрической энергии в течение года составляет 15—30% энергии ветра, или даже меньше, в зависимости от местоположения и параметров ветроагрегата. К основным техническим характеристикам ВЭУ относятся: номинальная мощность; номинальная (расчетная) скорость ветра; минимальная скорость ветра; максимальная рабочая скорость ветра; номинальная частота вращения ветроколеса. Номинальная мощность (Рн' кВт) — это мощность ВЭУ, развиваемая при скорости ветра в пределах от номинальной (расчетной) до максимальной рабочей. Значение Рн указывается изготовителем в паспорте на ветродвигатель. Номинальная (расчетная) скорость ветра (υр' м/с) — скорость ветра, при которой ВЭУ развивает номинальную мощность. Для различных конструкций ветроустановок эта скорость различна. Минимальная скорость ветра (υ0' м/с) — скорость ветра, при которой ВЭУ вступает в работу. Для тихоходных установок эта скорость не превышает 2...3 м/с, для быстроходных υ0 ≥ 7 м/с. Максимальная рабочая скорость ветра (υм' м/с) — скорость ветра, превышение которой может привести к разрушению ВЭУ. При υв > υм производят так называемое штормовое (или буревое) отключение ВЭУ. Значение υм для различных типов ВЭУ лежит в пределах 25...60 м/с.

 

Рис.1. Зависимость выходной мощности ВЭУ от скорости ветра при регулировании скорости вращения ветроколеса: Рн — номинальная мощность ВЭУ; υ0 — минимальная скорость ветра, при которой ВЭУ начинает отдавать энергию; υр — расчетная скорость ветра; υм — максимальная скорость ветра для работы ВЭУ

Номинальная частота вращения ветроколеса (nнвк' об./мин) — это такая скорость вращения, при которой ВЭУ развивает номинальную мощность. Для большинства современных ВЭУ частоту вращения ветроколеса регулируют с целью обеспечения постоянства этого параметра при изменении скорости ветра.

 

1.1. Классификация и принцип действия ветроэлектрических установок

ВЭУ по своему назначению и  виду преобразования энергии ветра  в другие виды подразделяют на: ветромеханические, ветроэлектрические, ветротепловые и комбинированные (получение, например, механической и электрической энергии). Наиболее универсальны ветроэлектрические установки, по этой причине они получили наибольшее распространение. С точки зрения автономности использования различаются ВЭУ:

— автономные;

— работающие с другими энергоисточниками (дизельные электростанции, фотоэлектрические установки и др.);

— работающие в составе энергосистемы электроснабжения.

Автономные ВЭУ могут  использоваться в качестве источника  энергоснабжения, и в первую очередь  — электроснабжения объектов, удаленных  от ЛЭП (линии электропередач), газопроводов и других коммуникаций. Учитывая непостоянство скорости ветра, а зачастую и его отсутствие, для непрырывного энергоснабжения в составе таких ВЭУ необходимо иметь аккумуляторы того вида энергии, который производится с помощью данной установки. Так, для ветроэлектрических установок необходимо иметь электрический аккумулятор, способный обеспечить бесперебойное поступление электроэнергии на объект не менее 2-х суток. ВЭУ, работающие с другими энергоисточниками, позволяют наилучшим образом выполнять задачу непрерывного энергоснабжения любых объектов. Благодаря наличию дизель-генератора, фотоэлектрической станции, мини-ТЭЦ или небольшой ГЭС имеется возможность исключить потребность в аккумулировании энергии, производимой ВЭУ. При этом за счет использования ВЭУ обеспечивается экономия традиционного топлива. При работе ВЭУ в составе энергосистемы также обеспечивается полное использование энергетического потенциала этой установки и экономия других ТЭР, потребляемых электростанциями, которые питают энергосистему. Основным рабочим органом ветродвигателя ВЭУ является ветроколесо, принимающее на себя энергию ветра и преобразующее ее в механическую энергию своего вращения. Оно вращается за счет аэродинамических сил, возникающих при взаимодействии ветрового потока и лопастей. Различают быстроходные и тихоходные ветроколеса. Быстроходное ветроколесо имеет небольшое число лопастей, обычно две или три.

Особенностью всех тихоходных ветродвигателей является то, что  они при небольшой скорости вращения развивают большой вращательный момент. Регулирование частоты вращения и ограничение мощности достигается  путем поворота оси вращения ветроколеса  от направления ветра, уменьшением  площади рабочих поверхностей ветроколеса  и др. В зависимости от ориентации оси вращения рабочего органа (ветроколеса, ротора и др.) ветродвигатели делятся  на горизонтально - и вертикально-осевые. Горизонтально-осевые — это такие, у которых ось вращения ветроколеса расположена вдоль направления ветрового потока. Для нормальной работы такие ветродвигатели требуют установки плоскости вращения ветроколеса перпендикулярно вектору скорости ветра. Вертикально-осевые имеют ось вращения рабочего органа, расположенную вертикально относительно горизонтальной плоскости. Для таких устройств не требуется установка на ветер.

 

1.2. Ветряные мельницы на службе человека.

Стремление освоить производство ветроэнергетических машин привело  к появлению на свет множества  таких агрегатов. Некоторые из них  достигают десятков метров в высоту, и, как полагают, со временем они  могли бы образовать настоящую электрическую  сеть. Малые ветроэлектрические агрегаты предназначены для снабжения  электроэнергией отдельных домов. Сооружаются ветроэлектрические станции, преимущественно постоянного тока. Ветряное колесо приводит в движение динамо-машину — генератор электрического тока, который одновременно заряжает параллельно соединенные аккумуляторы. Аккумуляторная батарея автоматически  подключается к генератору в тот  момент, когда напряжение на его  выходных клеммах становится больше, чем на клеммах батареи, и также  автоматически отключается при  противоположном соотношении. В  небольших масштабах ветроэлектрические станции нашли применение несколько  десятилетий назад.

Сейчас созданы самые  разнообразные прототипы ветроэлектрических генераторов (точнее, ветродвигателей  с электрогенераторами). Одни из них  похожи на обычную детскую вертушку, другие — на велосипедное колесо с  алюминиевыми лопастями вместо спиц. Существуют агрегаты в виде карусели или же в виде мачты с системой подвешенных друг над другом круговых ветроуловителей, с горизонтальной или вертикальной осью вращения, с двумя или пятьюдесятью лопастями. На башне высотой 30,5 м укреплен генератор в поворотном обтекаемом корпусе; на валу генератора сидит пропеллер с двумя алюминиевыми лопастями длиной 19 м и весом 900 кг. Агрегат начинает работать при скорости ветра 13 км/ч, а наибольшей производительности (100 кВт) достигает при 29 км/ч. Максимальная скорость вращения пропеллера составляет 40 об/мин.  Так как наша страна находится в умеренной ветровой зоне, то нам особое внимание надо уделить на углы поворота лопасти, от которого зависит подача ветра в генератор, при планировании ВЭУ. Угол наклона лопастей по отношению к ветру регулируют за счет поворота их вокруг продольной оси: при сильном ветре этот угол острее, воздушный поток свободнее обтекает лопасти и отдает им меньшую часть своей энергии. Помимо регулирования лопастей весь генератор автоматически поворачивается на мачте против ветра. Конструкция лопастных ВЭУ роторной схемы обеспечивает максимальную скорость вращения при запуске и ее автоматическое саморегулирование в процессе работы. С увеличением нагрузки скорость вращения ветроколеса уменьшается, а вращающий момент возрастает. По данному типу спроектирована одна из ВЭС в Беларуси (ВЭУ в Мядельском районе мощностью 250 кВт.  Высота мачты имеет существенное значение для ветроэлектрических установок. Уже на высоте 9 м скорость ветра, как правило, на 15—25% больше, чем в 1,5 м от земли, а даже небольшой прирост средней силы ветра позволяет получить от станции намного больше электроэнергии. По оценке белорусских ученых, существующие способы преобразования ветроэнергии в электрическую с помощью традиционных лопастных ветроэнергетических установок (ВЭУ) в наших условиях пока экономически неоправданны. Во-первых, из-за высокой пусковой скорости ветра (4-5 м/сек), высокой номинальной скорости (8-15 м/сек) и небольшой годовой производительности в условиях слабых континентальных ветров, характерных для Беларуси — 3-5 м/сек; во-вторых, стоимость ВЭУ составляет $1000-$1500 на кВт установленной мощности. Поэтому будущее ветроэлектрических станций зависит в первую очередь от затрат на их сооружение.

 

1.3. Как хранить энергию ветра?

При использовании ветра  возникает серьезная проблема: избыток  энергии в ветреную погоду и недостаток ее в периоды безветрия. Как же накапливать и сохранить впрок  энергию ветра? Существует несколько  способов сохранения энергии:

• Простейший способ – ветряное колесо движет насос, который накачивает воду в расположенный выше резервуар, а потом вода, стекая из него, приводит в действие водяную турбину и генератор постоянного или переменного тока.

• Другие способы и проекты: от обычных, хотя и маломощных аккумуляторных батарей до раскручивания гигантских маховиков или нагнетания сжатого воздуха в подземные пещеры и вплоть до производства водорода в качестве топлива.

• Особенно перспективным представляется последний способ. Электрический ток от ветроагрегата разлагает воду на кислород и водород. Водород можно хранить в сжиженном виде и сжигать в топках тепловых электростанций по мере надобности.

Решающим фактором, который  определит, значителен ли будет вклад  ветровой энергии в удовлетворение потребностей человечества в энергии, является возможность создания соответствующей  технологии. Он связан в основном с  национальной энергетической политикой, затратами и приемлемостью таких  установок для населения. Разрабатываются  также ветроэнергетические установки  единичной мощностью в диапазоне  от 100 Вт до 5 МВт, предназначенные для  выработки электроэнергии в составе  существующих энергетических систем. В дополнение к традиционным направлениям освоения ветровой энергии обсуждался ряд других возможностей ее использования, а именно:

• производство удобрений с использованием ветровой энергии. В этом случае электроэнергии, выработанная ветроэнергетическим агрегатом, используется для получения электрических разрядов в воздушном потоке. Образующиеся при этом окислы азота поглощаются водой, превращаясь, в раствор азотной кислоты. Ведется исследование прототипов систем такого рода. Учитывая большую потребность мира в азотных удобрениях, создание первоначально небольших систем, основанных на этой принципе для производства удобрений в отдаленных районах, особенно на островах и в горах, могло бы обеспечить снижение расходов на их транспортировку;

• использование с помощью существующей технологий электролиза электроэнергии, вырабатываемой ветроэнергетическими установками, для производства водорода и кислорода;

• использование ветроэнергетических установок в районах с холодным климатом для производства сжатого воздуха, который затем подается по трубам на дно рек, где он выпускается через отверстия, чтобы воспрепятствовать замерзанию воды;

• использование ветровой энергии для производства сжатого воздуха. Этот подход может найти применение для аэрации прудов при разведении рыб, а также водоемов, испытавших неблагоприятные экологические воздействия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос №2. Солнечная  энергия.

Для всей территории республики поступление солнечной энергии  составляет около 208∙1012 кВт∙ч в год или 256∙109 т у. т. при планируемом потреблении в 2020 г. всех видов ТЭР (топливно-энергетические ресурсы) 32,8∙106 т у. т. Это в 7800 раз превышает потребность нашей республики в энергоресурсах и говорит о больших потенциальных возможностях гелиоэнергетики. На нашей планете за счет естественных процессов и производственно-хозяйственной деятельности человека происходит преобразование солнечной энергии в другие виды. Общая схема этих процессов приведена на рис. 2. Преобразование солнечной энергии.

 

 

Способы утилизации солнечной  энергии можно разделить на три  большие группы:

1)прямое преобразование  солнечной энергии в тепловую и электрическую;

2)непрямое преобразование  — использование энергии ветра,  морских волн, океанских течений,  температурного перепада океанов  и т. д.;

3)биологическое преобразование  — сжигание биомассы, газификация  городских и сельскохозяйственных  отходов и т. д.

Для территории Беларуси свойственна  относительно малая интенсивность  солнечной радиации и существенное изменение её в течение суток  и года. В этой связи необходимо отчуждение значительных участков земли  для сбора солнечного излучения, весьма большие материальные и трудовые затраты. По оценкам, для обеспечения  потребностей Беларуси в электроэнергии при современном технологическом уровне требуемая площадь фотоэлектрического преобразования составляет 200-600 км2, то есть 0,1 – 0,3 % площади республики. Появились предложения об использовании территории Чернобыльской зоны для строительства площадок солнечных и ветровых электростанций. Для нашей республики реально использование солнечной энергии для сушки кормов, семян, фруктов, овощей, подъёма и подогрева воды на технологические и бытовые нужды. В результате возможная экономия ТЭР оценивается всего в 5 тысяч тонн условного топлива в год (тыс. т у. т. / г.). В республике начат выпуск гелиоводонагревателей и уже накоплен некоторый опыт в их эксплуатации.

 

1.2 Тепловые гелиоустановки

Наиболее простым способом использования солнечной энергии  для бытовых и промышленных нужд является ее преобразование в тепловую энергию. Тепловая гелиоустановка включает в себя:

— приемник, в котором происходит поглощение и преобразование солнечного излучения в тепловую энергию;

— передающее устройство с теплоносителем;

— теплоаккумулятор и другие элементы.

 В качестве приемника  используют коллекторы различных  типов и конструкций. В основе  функционирования плоского коллектора  лежит парниковый эффект. Плоские  коллекторы предпочтительны при  нагреве теплоносителя до температуры  не выше 100 оС, а эффективность их работы зависит от светопропускающих и теплоизолирующих свойств покрытия, а также поглощающих свойств нагреваемого тела. Тепловая гелиоустановка с плоским коллектором для обеспечения более надежного теплоснабжения должна оборудоваться тепловым аккумулятором. Концентрирующие коллекторы используют в случаях, когда требуется получить температуру нагрева более 100 оС. Объемные коллекторы используют солнечное излучение для нагрева больших объемов воздуха, воды, почвы, строительных конструкций и других поглотителей тепла. Для объектов АПК использование тепловых гелиоустановок очень перспективно. Установка небольшой мощности с площадью коллектора до 10 м2 способна обеспечивать горячей водой отдельно стоящий сельский дом с семьей 4 - 5 человек с апреля по октябрь. В отопительный период применение таких установок, а также объемных коллекторов, позволит существенно снизить затраты топлива для отопления здания.

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 3. Геотермальная  энергетика.

Геотермальная энергетика — направление энергетики, основанное на производстве электрической и тепловой энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, использующим возобновляемые энергетические ресурсы.

В вулканических районах  циркулирующая вода перегревается  выше температур кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров. Доступ к подземным тёплым водам возможен при помощи глубинного бурения скважин. Более чем такие паротермы распространены сухие высокотемпературные породы, энергия которых доступна при помощи закачки и последующего отбора из них перегретой воды. Высокие горизонты пород с температурой менее 100 °C распространены и на множестве геологически малоактивных территорий, потому наиболее перспективным считается использование геотерм в качестве источника тепла.

Хозяйственное применение геотермальных  источников распространено в Исландии и Новой Зеландии, Италии и Франции, Литве, Мексике, Никарагуа, Коста-Рике, Филиппинах, Индонезии, Китае, Японии, Кении.

Главным достоинством геотермальной энергии является ее практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года.

Существуют следующие  принципиальные возможности использования  тепла земных глубин. Воду или смесь  воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для  горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех этих целей. Высокотемпературное  тепло околовулканического района и сухих горных пород предпочтительно использовать для выработки электроэнергии и теплоснабжения. От того, какой источник геотермальной энергии используется, зависит устройство станции.

Если в данном регионе  имеются источники подземных  термальных вод, то целесообразно их использовать для теплоснабжения и  горячего водоснабжения. Например, по имеющимся данным[источник не указан 405 дней], в Западной Сибири имеется подземное море площадью 3 млн м2 с температурой воды 70—90 °С. Большие запасы подземных термальных вод находятся в Дагестане, Северной Осетии, Чечне, Ингушетии, Кабардино-Балкарии, Закавказье, Ставропольском и Краснодарском краях, на Камчатке и в ряде других районов России, также в Казахстане.

Главная из проблем, которые  возникают при использовании  подземных термальных вод, заключается  в необходимости обратной закачки  отработанной воды в подземный водоносный горизонт. В термальных водах содержится большое количество солей различных  токсичных металлов (например, бора, свинца, цинка, кадмия, мышьяка) и химических соединений (аммиака, фенолов), что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности.

Наибольший интерес представляют высокотемпературные термальные воды или выходы пара, которые можно  использовать для производства электроэнергии и теплоснабжения.

Потенциальная суммарная  рабочая мощность геотермальных  электростанций в мире уступает большинству  станций на иных возобновимых источниках энергии. Однако направление получило развитие в силу высокой энергетической плотности в отдельных заселённых географических районах, в которых отсутствуют или относительно дороги горючие полезные ископаемые, а также благодаря правительственным программам.

Установленная мощность геотермальных  электростанций в мире на начало 1990-х  составляла около 5 тысяч МВт, на начало 2000-х — около 6 тысяч МВт. В конце 2008 года суммарная мощность геотермальных  электростанций во всём мире выросла до 10,5 тысяч МВт.

 

3.1. Геотермальная  энергия перспективна для Беларуси

Планируется расширять использование  геотермальной энергии в Беларуси, сообщил журналистам заместитель  министра природных ресурсов и охраны окружающей среды Анатолий Лиc.

Геотермальную энергию, или  энергию термальных подземных вод  активно используют во многих странах. Беларусь также имеет некоторый  опыт в данной сфере — под Брестом  построена и действует современная  геотермальная станция.

Беларусь не обладает значительными  запасами минерально-сырьевых ресурсов, нам надо думать, как получать энергию  из других источников, прежде всего  возобновляемых.

Вопрос стоит шире: сегодня  мы должны применять и тепловые насосы, которые используют не только геотермальную  энергию, но и энергию поверхностных  вод - это очень серьезная перспектива. В Европе такую энергию используют для обогрева домов, различных учреждений.

Белорусские геологи совместно  с сейсмологами и учеными составили  геотермальную карту Беларуси. Наиболее изучены в этом плане Брестская  и Гомельская области.

В отдельных районах Беларуси температура воды в недрах составляет 80 градусов по Цельсию и выше. С  увеличением глубины ее залегания  возрастает и соленость рассолов, которая затрудняет извлечение воды. Необходимы специальные технологические  решения. На данный момент Беларуси выгоднее использовать энергию воды из скважин  меньшей глубины с низкой минерализацией.

Развитие геотермальной  энергетики крайне перспективно для  Беларуси. Такая энергия - неиссякаемый источник, эффект от ее использования  будет колоссальным, это экономия газа.

Тепло подземных вод является возобновляемым и экологически чистым источником энергии. Технология получения  геотермальной энергии также  экологически безопасна. В отличие  от традиционных видов топлива, сжигаемых  в котельных, использование геотермальной  энергии не сопровождается выбросами  вредных веществ, дыма и копоти в  воздух. Геотермальная энергия широко применяется в мире. В США действует  более 200 тыс. теплонасосных установок, в Швейцарии - около 19 тыс., в Польше - более 600 таких агрегатов. Планируется, что до 2014 года страны Евросоюза доведут долю геотермальной энергии в топливно-энергетическом балансе до 10-12%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос №4. Энергосберегающие  технологии.

Проблемы энергосбережения приобретают все большую актуальность в современных условиях. Мировое  сообщество, будучи обеспокоенным надвигающимся  энергетическим кризисом, предпринимает огромные усилия по изысканию новых технологических и технических решений, направленных на сокращение потребляемой энергии, а также планирует использование нетрадиционных, возобновляемых источников энергоснабжения.

Вместе с тем, наиболее действенным мотивом активизации  действий в части экономии энергетических ресурсов является значительное повышение  их стоимости за последние годы, что заставляет не только внедрять на стадии проектирования наиболее эффективные  с экономической точки зрения проектно-конструкторские разработки, но и в ряде случаев ставить  вопрос о реконструкции действующих  предприятий.

Следует отметить, что целесообразность принятия решения относительно использования  того или иного способа энергосбережения определяется, прежде всего, экономическими соображениями. Капиталовложения являются рентабельными, когда общая прибыль  превышает инвестиционные вложения. При этом существенным является соотношение  капитальных и эксплуатационных затрат. Первые из них на стадии проектирования определяются стоимостью применяемого оборудования, а также объемами строительно-монтажных  и пусконаладочных работ.Вторые связаны с режимами эксплуатации, необходимыми расходными материалами, энергопотреблением, а также трудозатратами на техническое обслуживание и ремонт.

Использование новейших информационных технологий в проектировании и реконструкции  промышленных объектов является одним  из действенных средств энергосбережения, поскольку с инженерной точки  зрения реальное строительство проходит экономическую и техническую  апробацию еще на стадии компьютерного  проектирования.

Существуют инженерно-технические  решения специализированного характера, обеспечивающие программными средствами рациональную организацию и конструктивное оформление объектов промышленно-гражданского строительства.

К числу таких решений  относятся:

• Общеэнергетические
• Электротехнические
• Теплотехнические
• Экологические
• Электробезопасность

 

 

 

 

Заключение.

Ситуация с энергообеспечением в мире существенно меняется. На смену традиционным углеводородным источникам приходят и занимают в  энергетике все более значимое место  источники возобновляемые.

Решаются сразу несколько  задач:

1.Быстрое развитие экономики  земного шара, внедрение новых,  иногда чрезмерно энергоемких  технологий в обеспечении жизнедеятельности  людей влечет за собой  существенный  рост энергопотребления. По данным  исследовательских центров, к  2030 году энергопотребление в мире  может возрасти примерно на 40 %. Именно поэтому одной из ключевых  задач нашей цивилизации является  поиск и внедрение дополнительных  источников энергии, которые ранее  не использовались или использовались  недостаточно масштабно.