Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии и технологии их освоения
Содержание
1 Введение 1
2 Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии и технологии их освоения 2
3 Возобновляемая энергетика в РБ 8
3.1. Потенциал альтернативных источников энергии в Беларуси 10
4.Заключение 13
5. Список использованный источников 15
Введение
Постоянное повышение цен в мире на традиционные источники энергии, политическая и экономическая нестабильность в странах, являющихся основными поставщиками нефти и газа на мировые рынки, заставляет ведущие страны мира искать другие виды источников энергии.
При существующем уровне научно-технического
прогресса энергопотребление
Возобновляемые источники энергии - это источники на основе постоянно существующих или периодически возникающих в окружающей среде потоков энергии. Возобновляемая энергия не является следствием целенаправленной деятельности человека, и это является ее отличительным признаком.
Невозобновляемые источники
энергии - это природные запасы веществ
и материалов, которые могут быть
использованы человеком для производства
энергии. Примером могут служить
ядерное топливо, уголь, нефть, газ.
Энергия невозобновляемых источников,
в отличие от возобновляемых, находится
в природе в связанном
В соответствии с резолюцией № 33/148 Генеральной Ассамблеи ООН (1978 г) к нетрадиционным и возобновляемым источникам энергии относятся: солнечная, ветровая, геотермальная, энергия морских волн, приливов и океана, энергия биомассы, древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, битуминозных песчаников и гидроэнергия больших и малых водотоков.
2 Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии и технологии их освоения.
Солнечная энергия.
Основным видом неиссякаемой энергии считается Солнце. Оно ежесекундно излучает энергию в тысячи миллиардов раз большую, чем при ядерном взрыве 1 кг урана.
Самый простой способ использования
энергии Солнца - солнечные коллекторы,
в состав которых входит поглотитель.
Коллекторы устанавливаются неподвижно
на крышах домов под углом к
горизонту, равным широте местности
или монтируются в кровлю. В
зависимости от условий инсоляции
в коллекторах теплоноситель
нагревается на 40-50° больше, чем
температура окружающей среды. Такие
системы применяются в
Электроэнергия от светового
потока может производиться двумя
путями: путем прямого преобразования
в фотоэлектрических
Энергия ветра.
Использование энергии ветра сегодня чрезвычайно динамично развивающаяся отрасль мировой энергетики. Если суммарная установленная мощность ветровых энергоустановок (ВЭУ) в мире в 2000 году составляла 17,8 ГВт, то в 2002 году она достигла уже 31,1 ГВт. По данным 2002 г. странами-лидерами по установленной мощности (ГВт) ВЭУ являлись: Германия - 12; Испания - 4,8; США - 4,7; Дания - 2,9; Индия - 1,7.
Тенденцией последних десятилетий является непрерывный рост единичной мощности сетевых ВЭУ. Еще 10 лет назад типичной ВЭУ в составе ветровых ферм была установка мощностью 300-500 кВт. В 2000-2002 годах серийной стала ВЭУ мощностью 1ч1,2 МВт. Некоторые фирмы начали производить еще более крупные установки - до 4,5 МВт в основном для применения на шельфе, где наиболее благоприятны характеристики ветра. Это приводит к снижению стоимости установленного киловатта, которая сегодня находится на уровне 1000 долл. /кВт, и стоимости вырабатываемой электроэнергии.
Проблемой ветрянной энергии в том, что скорость и направление ветра меняются подчас очень быстро и непредсказуемо, что делает его менее "надежным", чем Солнце. Таким образом, возникают две проблемы, которые необходимо решить в целях полноценного использования энергии ветра. Во-первых, это возможность "ловить" кинетическую энергию ветра с максимальной площади. Во-вторых, еще важнее добиться равномерности, постоянства ветрового потока. Вторая проблема пока решается с трудом. Может быть, одним из решений станет внедрение новой технологии по созданию и использованию искусственных вихревых потоков.
Наиболее распространенным
типом ветровых установок (ВЭУ) является
турбина крыльчатого типа с горизонтальным
валом и числом лопастей от 1 до 3
в фиксированном положении с
небольшой регулировкой угла наклона.
Турбина, мультипликатор и электрогенератор
размещаются в гондоле, установленной
на верху мачты. В последних моделях
ВЭУ используются асинхронные генераторы
переменной мощности, а задачу кондиционирования
вырабатываемой энергии выполняет
электроника. Распространение крыльчатых
ветроагрегатов объясняется величиной
скорости их вращения, возможностью соединяться
непосредственно с генератором
электрического тока без мультипликатора
и высоким коэффициентом
Другая популярная разновидность
ВЭУ - карусельные ветродвигатели. Они
тихоходны, и это позволяет использовать
простые электрические схемы, например,
с асинхронным генератором, без
риска потерпеть аварию при сильном
порыве ветра. Тихоходность выдвигает
одно ограничивающее требование - использование
многополюсного генератора, работающего
на малых оборотах. Такие генераторы
не имеют широкого распространения,
а использование
Гидроэлектростанция (ГЭС).
Экономический потенциал малых и мини-ГЭС составляет примерно 10% от общего экономического потенциала. Но используется этот потенциал менее чем на 1%. Сейчас начинается процесс восстановления разрушенных и строительства новых малых и мини-ГЭС. Однако малые ГЭС, построенные путем полного перегораживания русла рек плотинами, обладают всеми недостатками гигантов энергетики (ГЭС) и строго говоря, вряд ли могут быть отнесены к экологически чистым видам энергии.
Бесплотинные микро-ГЭС
для речек, речушек и даже ручьев
существуют уже давно. Бесплотинная
ГЭС мощностью в 0,5 КВт. в комплекте
с аккумулятором обеспечит
Волновая энергия.
В структуре возобновляемых энергоресурсов весьма перспективным энергоносителем являются океанские волны. Специалисты утверждают, что уже сейчас за счет энергии океанских волн возможно получение электроэнергии производительностью до 10 млрд. кВт. Это лишь незначительная доля совокупной мощности волн морей и океанов Земли. Вместе с тем она больше мощности всех электростанций, работавших на земле в 1990 г. Наиболее совершенен проект "Кивающая утка", предложенный конструктором С. Солтером (S. Salter, Эдинбургский университет, Шотландия). Поплавки, покачиваемые волнами, дают энергию стоимостью всего 2,6 пенса за 1 кВт/ч, что лишь незначительно выше стоимости электроэнергии, которая вырабатывается новейшими электростанциями, сжигающими газ (в Британии это - 2,5 пенса), и заметно ниже, чем дают АЭС (около 4,5 пенса за 1 кВт/ч).
Энергию приливов вполне можно
"приручить" на приливных ГЭС,
которые демонстрируют
Геотермальная энергия.
Энергетика земли – геотермальная энергетика базируется на использовании природной теплоты Земли. Верхняя часть земной коры имеет термический градиент, равный 20–30 °С в расчете на 1 км глубины, и, количество теплоты, содержащейся в земной коре до глубины 10 км (без учета температуры поверхности), равно приблизительно 12,6.1026 Дж. Эти ресурсы эквивалентны теплосодержанию 4,6·1016 т угля (принимая среднюю теплоту сгорания угля равной 27,6.109 Дж/т), что более чем в 70 тыс. раз превышает теплосодержание всех технически и экономически извлекаемых мировых ресурсов угля. Однако геотермальная теплота в верхней части земной слишком рассеяна, чтобы на ее базе решать мировые энергетические проблемы. Ресурсы, пригодные для промышленного использования, представляют собой отдельные месторождения геотермальной энергии, сконцентрированной на доступной для разработки глубине, имеющие определенные объемы и температуру, достаточные для использования их в целях производства электрической энергии или теплоты.
С геологической точки зрения геотермальные энергоресурсы можно разделить на гидротермальные конвективные системы, горячие сухие системы вулканического происхождения и системы с системы с высоким тепловым потоком.
К категории гидротермальных конвективных систем относят подземные бассейны пара или горячей воды, которые выходят на поверхность земли, образуя гейзеры, сернистые грязевые озера. Образование таких систем связано с наличием источника теплоты - горячей или расплавленной скальной породой, расположенной относительно близко к поверхности земли. Гидротермальные конвективные системы обычно размещаются по границам тектонических плит земной коры, которым свойственна вулканическая активность.
В принципе для производства
электроэнергии на месторождениях с
горячей водой применяется
Другим методом производства
электроэнергии на базе высоко- или
среднетемпературных
Ко второму типу геотермальных
ресурсов (горячие системы
Геотермальные системы третьего типа существуют в тех районах, где в зоне с высокими значениями теплового потока располагается глубокозалегающий осадочный бассейн. В таких районах, как Парижский или Венгерский бассейны, температура воды, поступающая из скважин, может достигать 100 °С [2].
Энергия биомассы.
Биомасса представляет собой
весьма широкий класс энергоресурсов.
В энергетике используется
биомасса растений, а точнее их способность
запасать энергию, идущую от Солнца, с
помощью процесса фотосинтеза. Из растительной
биомассы получают разные виды топлива
- твердое (дрова, солома), жидкое (этанол,
метанол, биодизель для двигателей внутреннего
сгорания) и газообразное (биогаз, водород).
В переработку идет как пищевое сырье
(сахарный тростник, рапс, кукуруза, пальмовое
масло и др.), так и непищевое (целлюлоза,
фитопланктон).
Объем используемого в
настоящее время биотоплива достаточно
велик - около 1,2 млрд. т н.э. (нефтяного
эквивалента), или более 11% мирового
потребления первичных
Сейчас в мире вырабатывается
около 30 млн. т н.э. этанола (при добыче
нефти в 3,9 млрд. т), и это производство
быстро растет. В отчете Федерального
агентства по образованию за 2007 г.
рост производства и потребления
биотоплива оценивается положительно.
Однако не вызывает сомнения, что такой
путь создает потенциальную
3 Возобновляемая энергетика в РБ
Республика Беларусь относится
к категории стран, которые не
обладают значительными собственными
топливно-энергетическими
В Беларуси кроме возобновляемых источников энергии практически отсутствуют другие источники. Таким образом, доля возобновляемых источников энергии составляет до 80% в структуре собственных ТЭР.
В настоящее время в
республике выполняется «Целевая программа
обеспечения не менее 25% объема производства
электрической и тепловой энергии
за счет использования местных видов
топлива и альтернативных источников
энергии на период до 2012 года». Для
обеспечения получения тепловой
и электрической энергии в
объеме 25 процентов из местных ТЭР
необходимо увеличение использования
последних до 5,93 млн.т у.т. в год,
а также использования тепловых
вторичных энергоресурсов, ветроустановок,
биогаза в топливном
Возобновляемая и
В настоящее время проект закона «О нетрадиционных и возобновляемых источниках энергии» находится на согласовании в Совете Министров. Ожидается, что закон будет определять: направления государственного регулирования в сфере развития и использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (НВИЭ) и направления государственной поддержки НВИЭ. Проект закона не опубликован, поэтому согласно официальной позиции в числе наиболее важных положений данного закона указаны следующие положения: гарантированное подключение энергетических установок, использующих нетрадиционные и возобновляемые источники энергии, обязательное приобретение государственными электроснабжающими организациями энергии, производимой на таких объектах, а также оплата энергии по стимулирующим тарифам.
Таким образом, закон «О нетрадиционных и возобновляемых источниках энергии» может стать гарантом поддержки развития альтернативной и возобновляемой энергетики и позволит преодолеть многие проблемы и барьеры в реализации увеличения доли возобновляемых источников энергии в структуре ТЭР до 25% и более. Однако, говорить об эффективности закона еще рано, необходимо вначале ознакомится с основными его положениями.
Согласно постановления Совета Министров Республики Беларусь от 24.04.1997 №400 в редакции от 28.02.2002 №288 «О развитии малой и нетрадиционной энергетики» разработана концепция развития малой и нетрадиционной энергетики в Республике Беларусь; гарантируется подключение к сетям энергосистемы республики объектов малой и нетрадиционной энергетики, принадлежащих субъектам хозяйствования независимо от форм собственности, а также оплата поставляемой этими объектами энергии; разработан порядок формирования тарифов на электроэнергию, покупаемую энергосистемой от объектов малой и нетрадиционной энергетики. Так, постановление №91 Министерства экономики РБ от 31.05.2006 г. устанавливает повышенный тариф на покупку электроэнергии, выработанной с помощью ВИЭ, с коэффициентом 1,3, что составляет ориентировочно 10 – 11 евроцентов (а для мини-ТЭЦ на природном газе –0,85) [3].
Однако существующих механизмов недостаточно для стимулирования развития возобновляемой энергетики. В соответствии с «Целевой программой» и другими комплексными программами для республиканских органов управления (Министерств, концернов, областных исполнительных комитетов и т.д.) разработаны задания по увеличению потребления местных энергоресурсов с указанием объемов увеличения доли МВТ до 2012, а также конкретные мероприятия с указанием года введения в эксплуатацию и объемов и источников финансирования. Таким образом, стимулирования реализации «Целевой программы» не предусмотрено, а разработаны административные указания. За формирование и выполнение политики в области возобновляемых источников энергии ответственны три ведомства - Департамент по энергоэффективности Государственного Комитета по стандартизации в Республике Беларусь, Министерство энергетики, Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды. Однако, единого, координирующего органа нет. В обязанности данных органов входит планирование, реализации и мониторинг деятельности в области возобновляемых и альтернативных источников. Академия наук Беларуси отвечает за развитие научной и технологической базы для реализации проектов по возобновляемой и альтернативной энергетике.
В настоящее время в
республике сложилась сложная
3.1 Потенциал альтернативных источников энергии в Беларуси
Потенциал энергии ветра оценивается в экономии (замещении) топлива в 1,9 – 2,0 млн.т усл. топл./год. Ветроэнергетический потенциал оценен в 220 млрд. кВт ч. В настоящее время ветроэнергетика в Беларуси развивается очень медленными темпами, так как инвесторы в РБ сталкиваются со значительными трудностями, а региональным энергосистемам развитие ветроэнергетики не очень выгодно. Сегодня в Беларуси действует только две серийные ветроэнергетические установки. Работают ветроустановки мощностью 270 кВт и мощностью 660 кВт в пос. Дружная Мядельского района. Подготовлен архитектурный проект строительства самой крупной в Беларуси ветроустановки мощностью 1,2 МВт в д.Грабники (РУП «Гродноэнерго»). Правительство приступило к рассмотрению программы развития ветроэнергетической отрасли Беларуси на 2008—2014 годы. Предусматривается, что в 2010 году должны быть введены в эксплуатацию ветроэнергетические установки суммарной мощностью 3,7 МВт, к 2012-му — 5,2 МВт, к 2014 году — 15 МВт. В настоящее время разрабатывается 2 проекта создания совместных предприятий с региональными энергосистемами для строительства парков ВЭС ориентировочной суммарной мощностью по 20 – 30 МВт. Кроме того, до 2010 г. должна быть подготовлена соответствующая нормативно-правовая база. Для эффективной реализации проектов в области ветроэнергетики необходимо проводить реальные замеры с целью определения ветроэнергетических ресурсов; наладить выпуск оборудования, соответствующего климатическим условиям Беларуси; накапливать опыт проектирования, внедрения и эксплуатации ветротехники [5].
Потенциал энергии солнца в экономии топлива для горячего водоснабжения оценивается в 1,25 – 1,75 млн.т усл. топл./год; для производства электроэнергии – в 1,0- 1,25 млн.т усл. топл./год. В настоящее время промышленного значения не имеет. Имеется только несколько экспериментальных установок. В ближайшем будущем не планируется широкое использование энергии солнца в Беларуси.
Основными направлениями в производстве энергии из биомассы являются: отходы растениеводства; биогаз из отходов животноводства; дрова и древесные отходы; фитомасса и коммунальные отходы.
Использование отходов растениеводства
в качестве топлива является принципиально
новым направлением энергосбережения
для Республики Беларусь. Общий потенциал
отходов растениеводства
Экономически целесообразный
потенциал использования дров и
древесных отходов для
Экономия топлива в результате использования энергии малых рек составляет 0,11 – 0,15млн.т. услл. топл./год [5]. Потенциальная мощность всех водотоков Беларуси – 850 МВт, в том числе экономически целесообразным является использование 250 МВт – именно до такого уровня намерены довести общую мощность малых гидроэлектростанций в Беларуси к 2020 году. В настоящее время на балансе энергосистемы Беларуси функционируют гидроэлектростанции установленной мощностью около 20 МВт. В Республике к настоящему времени освоено примерно 4% располагаемого экономического гидроэнергопотенциала. В ближайшие годы будут введены Гродненская ГЭС мощностью 17 МВт на реке Неман, Полоцкая ГЭС (23 МВт) на реке Западная Двина, гидроэлектростанция на Днепре (5 МВт) и другие мини-ГЭС на Морочи, Случи, Птичи, Сервечи, Ислочи и других малых реках. Согласно проведенным оценкам, потенциально возможно в Беларуси возвести сотни геотермальных станций. В настоящее время планируется строительство первой геотермальной станции под Брестом на тепличном комбинате "Берестье". Планируется качать воду с температурой в 25-30 градусов Цельсия для отопления теплиц агрокомбината.
В Беларуси есть единичные
примеры использования

- Нетрадиционные идеологии (фундаментализм, антиглобализм, феминизм, идеология «зеленых»)
- Нетрадиционные идеологии (фундаментализм, антиглобализм, феминизм, идеология «зеленых»)
- Не традиционные источники энергии
- Нетрадиционные источники энергии
- Нетрадиционные источники энергии
- Нетрадиционные источники энергии
- Нетрадиционные источники энергии
- Нетрадиционные возобновляемые источники энергии
- Нетрадиционные возобновляемые источники энергии
- Нетрадиционные возобновляемые источники энергии
- Нетрадиционные возобновляемые источники энергии
- Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
- Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
- Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии