ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ - Студенческий научный форум

VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

На протяжении многих лет человек изначально использовал только природные источники энергии (огонь, термальную воду). Но этого не хватало для реализации человеческих потребностей. К концу XX века в индустриально развитых странах наиболее надежными источниками энергии становятся уголь, нефть, газ и атомная энергия. Использование атомной энергии как основного источника энергии возможно при условии расширенного воспроизводства ядерного топлива, в противном случае наступит серьезный кризис в снабжении ураном. Так как топливно-энергетические ресурсы ограничены (или слишком дороги) – это приводит к их мировому истощению.

Рассмотрим примерную оценку сроков истощения мировых топливных ресурсов: нефть – 20-30 лет; газ – 20-40 лет; уголь – 100-240 лет; уран (только LWR) – 25-160 лет; уран (LWR+FBR) – 400-1000 лет. Из содержащегося урана в земной коре (2000 млн т) и морской воде (4000 млн т) лишь небольшая часть (3-10 млн т) может извлекаться по приемлемой стоимости по современным технологиям. Однако решение этой проблемы связано не с имеющимися запасами урана, а с ежегодными темпами прироста сырьевых ресурсов, уровнем добычи руды. До сих пор самые высокие темпы прироста сырья составляли 60 тыс. т, средние – 40 тыс. т/год. Для обеспечения АЭС (Атомной электростанции) топливом в случае, если будет использоваться только тепловые реакторы, к концу века потребуется 150-200 тыс. т урана в год, т.е. без расширенного воспроизводства ядерного топлива цена на природный уран значительно возрастут. Относительно ядерных ресурсов в особенно невыгодном положении находятся европейские страны и Япония, и они первые испытают кризис, если не будут ограничены потребности в природном уране. При использовании одних LWR страны ЕЭС (Европейского союза) в 2015 г. должны будут импортировать 66 тыс. т урана на сумму 10 млрд. $. При отсутствии расширенного воспроизводства цены на уран могут возрасти в пять-десять раз, т.е. в 2015 г. затраты на импорт составят 50-100 млрд. $, что сопоставимо с затратами ЕЭС на нефть в 1975 г. Кроме того имеется и негативное мнение об использовании атомной энергии после трагедий в Чернобыле и Фукусиме.

Наиболее важными и управляемыми экологическими аспектами производственной деятельности, определенными реестрами, являются:

для предприятий бурения – образование бурового шлама; образование отработанного бурового раствора; межпластовые перетоки по затрубному пространству и нарушенным обсадным колоннам.

Для предприятий добычи нефти и газа – загрязнение атмосферного воздуха; сброс загрязненных сточных вод; образование, утилизация и размещение отходов и нефтешлаков.

Для предприятий нефтепереработки и нефтехимии – загрязнение атмосферного воздуха; сброс загрязненных сточных вод; состояние систем оборотного водоснабжения.

Для предприятий нефтепродуктообеспечения – сброс загрязненных сточных вод; утилизация твердых отходов.

Определенное решение энергообеспечения экономики стран – энергия волн, солнца, геотермальных вод, ветра и других природных источников, которые в настоящее время принято называть «альтернативными источниками энергии». По оценкам специалистов все виды этих источников могут обеспечить экономику стран порядка 10 % всей потребности. В начале XXI века начались серьезные проработки по промышленной реализации таких источников энергии, и некоторые организации занимаются проработкой возможностей по созданию таких установок в перспективе.

Показатели производства энергии за 2009 г. установками возобновляемыми источниками электроэнергии (ВИЭ) с единичной установленной мощностью от 1 МВт приведены в табл. 1.

Таблица 1

Показатели производства энергии на основе ВИЭ

Виды ВИЭ

Количество энергоустановок, ед.

Установленная мощность, МВт

Производство электроэнергии,

млн. кВтч

Ветровые электростанции

10

15

26

Солнечные электростанции

0

0

0

Малые гидроэлектростанции

90

750

3285

Установки на основе биотоплива

40

1400

5140

Геотермальные установки

5

82

474

Приливные электростанции

1

1,7

1,2

Итого:

146

2249,7

8926,2

В России отсутствуют солнечные электростанции, установленная мощность которых более 1 МВт, и насчитывается только 10 крупных парков ветроэлектростанций.

Рассмотрим альтернативные источники энергии, а так же плюсы и минусы их использования:

1.Солнечная энергия. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, т.е. не производящей вредных отходов. Суммарная установленная мощность солнечных электроустановок (СЭУ) в мире составляет свыше 400 МВт. Используется два типа СЭУ, отличающихся способами преобразования солнечной энергии в электрическую. При термодинамическом методе на тепловой СЭУ энергия солнечных лучей преобразуется в теплоту достаточно высокого потенциала с последующим преобразованием ее в механическую, затем в электрическую энергию. Второй способ – фотоэлектрический, основан на прямом преобразовании энергии фотонов в электрическую энергию в полупроводниковых фотоэлектрических преобразователях.

Малая плотность потока солнечной радиации требует значительной площади лучевоспринимающей поверхности СЭУ. Удельная площадь активной поверхности составляет для термодинамических СЭУ не менее 5 м2/кВт, для фотоэлектрических СЭУ – не менее 8 м2/кВт Солнечная радиация из-за изменениях во времени (суточный цикл) и по погодным условиям не может без накопителей энергии обеспечить устойчивость электроснабжения. Для различных регионов России удельная годовая выработка электроэнергии может составить от 100 до 200 кВт/м2. Наиболее перспективными по климатическим условиям районам для использования солнечной энергии в России являются: в Европейской части – Нижнее Поволжье, Северный Кавказ, в Азиатской – Южное Забайкалье, юг Хабаровского края и Приморский край.

Преобразование солнечной энергии в электричество осуществляется с помощью тепловых машин таких как: паровые машины (поршневые или турбинные), использующие водяной пар, углекислый газ, пропан-бутан, фреоны; двигатель Стирлинга (основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела, так же может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла); термовоздушные электростанции (преобразование солнечной энергии в энергию воздушного потока, направляемого на турбогенератор); солнечные аэростатные электростанции (генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата, покрытый селективно-поглощающим покрытием, преимущество в том, что запаса пара в баллоне достаточно для работы электростанции в темное время суток и в ненастную погоду).

Из достоинств СЭУ можно выделить следующие: безопасность для окружающей среды, а так же общедоступность и неисчерпаемость источника. Пик спроса на электроэнергию приходится на вторую половину дня и вечер, поэтому производство солнечной энергии в этот период является более эффективным, уменьшая потребность в использовании энергоносителей, загрязняющих атмосферу. Но уже сейчас на многих солнечных электростанциях используют специальные компьютеризированные механизмы, отслеживающие движение солнца. А из недостатков: необходимость периодической очистки отражающей поверхности от пыли; высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (например, индий и теллур); нагрев атмосферы над электростанцией; зависимость от погоды и времени суток; использование больших площадей земли для электростанций; через 30 лет эксплуатации эффективность фотоэлектрических элементов начинает снижаться (отработавшие свое фотоэлементы содержат компонент кадмий, который недопустимо вывозить на открытый полигон бытовых и твердых отходов), поэтому нужно дополнительное расширение индустрии по их утилизации.

Первая в России солнечная электростанция мощностью 100 кВт была запущена в сентябре 2010 г. в Белгородской области.

В 2012 г. общая мощность мировых гелиоэнергетических установок выросла на 31 ГВт, превысив 100 ГВт. Лидером энергетики является Европа.

Перспективы солнечной энергетики, как полагают эксперты Международного энергетического агентства: солнечная энергетика уже через 40 лет при соответствующем уровне распространения передовых технологий будет вырабатывать около 9 тыс. ТВт часов – или 20-25 % всего необходимого электричества, и это обеспечит сокращение выбросов углекислого газа на 6 млрд. т ежегодно. Так же в перспективе планируется размещение установок в изолированных от энергосетей районах.

Технический потенциал ВИЭ в России (рис. 1) оценен в 4,6 млрд. т у.т., что превышает объем потребления всех топливно-энергетических ресурсов в 5 раз.

Рис. 1. Технический потенциал ВИЭ в России, млрд. т у.т.

Из рис. 1 видно, что технический потенциал ВИЭ в России значителен.

2.Геотермальная энергия. Современная востребованность геотермальной энергии как одного из видов возобновляемой энергии обусловлена: истощением запасов органического топлива и зависимостью большинства развитых стран от его импорта, а также отрицательным влиянием на топливной и ядерной энергетики на среду обитания человека и на дикую природу. Геотермальные электростанции (ГеоТЭС) достигли в настоящее время уровня достаточной конкурентоспособности и широко используется в ряде стран. Перспективными источниками перегретых вод обладают множественные вулканические зоны планеты: Камчатка, Курильские, Японские и Филиппинские острова, обширные территории Кордильер и Анд.

В России ГеоТЭС способны радикально решить задачи энергообеспечения на Камчатке и Курильских островах. Сооруженные в последнее десятилетие Верхнее-Мутновская (12 МВт), и Мутновская (50 МВт), а также Паужетская (11 МВт) геотермальные станции показали их высокую эффективность. Эти ГеоТЭС сооружаются на основе модульных блоков мощностью 4-20 МВт полой заводской готовности, которые изготавливает Калужский турбинный завод. В части теплоснабжения перспективен Краснодарский край, где имеется 11 разведанных геотермальных месторождений. Уникально Мостовское месторождений, которое разбурено 14 скважинами с суммарным годовым дебетом 4 млн.м3.

Источники геотермальной энергии могут быть двух типов. Первый тип – это подземные бассейны естественных теплоносителей – горячей воды (гидротермальные источники), или пара (паротермальные источники), или пароводяной смеси. Это непосредственно готовые к использованию «подземные котлы», откуда воду или пар можно добывать с помощью обычных буровых скважин. Второй тип – это тепло горячих горных пород. Закачивая в такие горизонты воду, можно также получить пар или перегретую воду для дальнейшего использования в энергетических целях. Но в обоих вариантах использования главный недостаток заключается в очень слабой концентрации геотермальной энергии.

Главная из проблем, которые возникают при использовании подземных термальных вод, заключается в необходимости возобновляемого цикла поступления (закачки) 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. Отмеченные выше недостатки геотермальной энергии приводят к тому, что для практического использования теплоты геотермальных вод необходимы значительные капитальные затраты на бурение скважин, обратную закачку отработанной геотермальной воды, а также на создание коррозийно-стойкого теплотехнического оборудования.

Но с учетом всех недостатков геотермальная энергия имеет свои выгодные отличительные черты: её запасы практически неисчерпаемы (по оценкам 70-х годов до глубины 10 км они составляют такую величину, которая в 3,5 тысячи раз превышает запасы традиционных видов минерального топлива); геотермальная энергия довольно широко распространена (концентрация её связана в основном с поясами активной сейсмической и вулканической деятельности, которые занимают 1/10 площади Земли); использование геотермальной энергии не требует больших издержек (т.к. в данном случае речь идет об уже «готовых к употреблению», созданных самой природой источниках энергии); геотермальная энергия в экологическом отношении совершенно безвредна и не загрязняет окружающую среду; обеспечение устойчивого тепло- и электроснабжения населения в тех зонах нашей планеты, где централизованное энергоснабжение отсутствует или обходится слишком дорого (например, в России на Камчатке, в районах Крайнего Севера и т.п.); обеспечение гарантированного минимума энергоснабжения населения в зонах неустойчивого централизованного энергоснабжения из-за дефицита электроэнергии в энергосистемах, предотвращения ущерба от аварийных и ограничительных отключений и т.п.

При разработке Директивы по возобновляемой энергетике 2005 г. был принят за базовый, и именно от него производился отсчет доли возобновляемой энергетики в энергопотреблении, которую каждая из 27 стран Евросоюза должна достичь к 2020 г. Для наглядности в табл. 2 приведены 10 из 27 стран ЕС с указанием в их энергопотреблении доли возобновляемой энергетики в 2005 г. и доли, которую запланировано достичь к 2020 г.

Таблица 2

Доля возобновляемой энергетики стран ЕС

Страна ЕС

Доля возобновляемой энергетики

в базовом 2005 г., %

Доля возобновляемой энергетики

к 2020 г., %

Прирост, %

Австрия

23,3

34

10,7

Бельгия

2,2

13

10,8

Болгария

9,4

16

6,6

Кипр

2,9

13

10,1

Чехия

6,1

13

6,9

Дания

17,0

30

13,0

Эстония

18,0

25

7,0

Финляндия

28,5

38

9,5

Франция

10,3

23

12,7

Германия

5,8

18

12,2

В настоящее время доля возобновляемых источников энергии в энергетике Украины (без учета гидроресурсов) не превышает 1 %. При этом Украина занимает одно из первых мест в мире по количеству выбросов вредных веществ в атмосферу (в частности, серы и ее соединений), что не в последнюю очередь вызвано сжиганием угля на тепловых электростанциях. Поэтому использование огромного потенциала возобновляемых энергоисточников, в том числе и геотермальных, может стать одним из перспективных путей улучшения не только энергетики Украины, но и экологического состояния окружающей среды.

3. Приливная энергетика. На сегодняшний день приливная энергетика является самым освоенным видом возобновляемых и экологически чистых источников энергии (ВИЭ). Необходимость перехода на возобновляемые источники энергии закреплена в энергетической стратегии РФ, которой предусмотрено обеспечить до 2020 г. производство энергии за счет ВИЭ на уровне 4,5% от общего объема выработки. Дальнейшее увеличение доли энерговыработки за счет ВИЭ обеспечит гармонизацию энергетического развития страны и может стать залогом ее энергобезопасности на долгие годы.

Из технологий морской энергии в настоящее время используется только энергия приливов.

Природные условия России позволяют построить приливные электростанции ПЭС с суммарной установленной мощностью около 120 тыс. МВт с годовой выработкой электроэнергии 270 млрд. кВтч.

Большие теоретические и предпроектные работы в этой области проведены институтом «Гидропроект» и ВНИИЭ. Была сооружена Кислогубская ПЭС мощностью 400 кВт, на которой были опробованы новые строительные и проектные решения.

В настоящее время на базе Кислогубской ПЭС продолжаются натурные испытания экспериментальной ортогональной турбины ОГА-200 с диаметром рабочего колеса 2,5 метра и мощностью 200 кВт, встроенной в проточную часть демонтированного осевого гидроагрегата. В декабре 2006 г. к створу Кислогубской ПЭС наплавным методом был доставлен и установлен блок Малой Мезенской ПЭС с ортогональным гидроагрегатом проектной мощностью 1,5 МВт и диаметром рабочего колеса 5 метров. Ведутся работы по установке блока в проектное положение. Экспериментальный блок Малой Мезенской ПЭС предназначен для отработки новых решений по гидромеханическому оборудованию, наплавному энергоблоку и конструкции плотин при осуществлении проектов Мезенской и Тугурской ПЭС.

Перспективным является сооружение следующих ПЭС:

- Мезенской в Белом море мощностью 15 тыс. МВт с годовой выработкой электроэнергии 50 млрд. кВтч;

- Тугурской в Охотском море мощностью 10 тыс. МВт с выработкой 27 млрд. кВтч в год.

Прорабатывается возможность создания:

- Лумбовской ПЭС в Баренцевом море мощностью 320-600 МВт;

- сверхмощный Пенжинский ПЭС в Охотском море.

Перспективными являются разработки нетрадиционных технических решений по применению специализированных электромашинно-вентильных комплексов, обеспечивающих как автономную работу агрегатов ПЭС и малых ГЭС, так и их работу параллельно с энергосистемой.

Главное положительное качество приливной энергии – возобновляемая постоянная величина в любом месяце года вне зависимости от природных условий и других факторов (в отличие от речной энергии, резко уменьшающейся в маловодные годы). Приливная энергия, отбираемая приливными электростанциями при отсечении плотиной морских заливов, экологически чистая для флоры (не загрязняют атмосферный воздух, за счет того, что нет необходимости в сжигании топлива) и безопасна для человека (в отличие от угрозы возникновения волны прорыва и затопления земель на ГЭС, выбросов тепловых электростанций (ТЭС) и радиационной опасности АЭС).

Запасы приливной энергии РФ сопоставимы с речным гидроэнергетическим потенциалом страны и сосредоточены в нескольких створах на побережье Белого, Баренцева и Охотского морей.

Волновая электростанция, расположенная в Аляскинском заливе, в ближайшее время облегчит жизнь жителей штата Аляска, начав транспортировать вместо дорогого дизельного топлива дешевую чистую энергию.

При явном и объяснимом интересе к приливной тематике в стране и в мире ее развитие длительное время сдерживалось в первую очередь из-за негативного влияния значительных капитальных затрат на строительство гидросооружений и необходимости создания развитой инфраструктуры на месте эксплуатации станции.

В приливных электростанциях двустороннего действия турбины работают при движении воды из моря в бассейн и обратно. Приливные электростанции двустороннего действия способны вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 ч с перерывами в 1-2 ч четыре раза в сутки. Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы – с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока. Недостаток приливных электростанции в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки. И даже они экологически не безопасны т.к. нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым – условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения. Морские теплостанции, построенные на перепаде температур морской воды, способствуют выделению большого количества углекислоты, нагреву и снижению давления глубинных вод и остыванию поверхностных. А процессы эти не могут не сказаться на климате, флоре и фауне региона.

4. Биоэнергетика. Особое место принадлежит различным биоэнергетическим установкам, предназначенным для переработки методом метанового сбраживания (без доступа воздуха) органических отходов сельского хозяйства (помет, навоз и т.д.) и пищевых отходов. В результате переработки образуются два полезных продукта: горючий газ (биогаз – смесь метана до 70 % и углекислого газа до 30 %) и органическое удобрение. Получаемые органические удобрения являются концентрированными, экологически чистыми, в них отсутствует всхождение семян сорняков. Эти удобрения могут использоваться на любых почвах под любые культуры. Биогаз может быть использован для получения тепловой и/или электрической энергии. В последнем случае биоэнергетическая установка является полностью энергонезависимой, т.к. потребление энергии от внешних источников отсутствует. На собственные нужды установка потребляет не более 30 % вырабатываемого биогаза. Основные технические характеристики биоэнергетической установки успешно функционирующей в Нижегородской области приведены в табл. 3.

Таблица 3

Основные характеристики типовых установок

Показатели

Численные значения

Объем биореактора, м3

5

10

25

50

150

300

500

Суточная загрузка, т

1

2

5

10

30

60

100

Выход удобрения, т/сутки

1

2

5

10

30

60

100

Выход биогаза, м 3/сутки

60

120

300

600

1800

3600

6000

Эквивалентная тепловая мощность по биогазу, кВт

10

20

50

100

300

600

1000

Режим работы

Автоматический

Стоимость биоэнергетической установки с суточной загрузкой 5 т оценивается в 5000 €.

Особое место занимает создание различных предприятий по переработке бытовых и промышленных отходов. Организацией ОАО КБ «Вымпел» (г. Н.Новгород) проработан проект создания плавучего завода по переработке таких отходов в объеме 140 тыс. т в год с использованием способа плавки мусора при температуре 1200-1400º С. В результате плавки выделяются углекислый газ (переводят в твердое состояние) и аргон. Стоимость судна оценивается порядка 26 млн $ и сроком окупаемости в 6-10 лет.

На данный момент времени, используя уникальные инновационные технологии по переработке древесины, теплые климатические условия, режим Особой Экономической Зоны, квалифицированные кадры и уникальное географическое положение ТТИК «Голубевский», «ОАО Лесной Мир» планирует построить на территории комплекса высокоэффективное и высоко рентабельное производство пиломатериалов, а также предприятие по переработке отходов лесной промышленности в экологически чистое топливо. Необходимый объем инвестиций – 7 млрд. руб. Срок окупаемости проекта – 5-6 лет.

Вместе с тем биоэнергетика активно критикуется многими исследователями, утверждающими, что использования в качестве сырья различных сельскохозяйственных культур приведёт к сокращению количества продовольственных фондов: потребность в топливе заставит выделять под нужды биоэнергетики лучшие земли. Кроме того, возможно истощение используемых земель, а значит, количество голодающих в странах третьего мира будет неуклонно расти. Активное использование твёрдого топлива может привести к гибели лесных массивов. Какими последствиями чревата подобная расточительность, догадаться нетрудно.

Так, вырубка лесов в горных районах может стать причиной наводнений и оползней. В то же восполнить запасы леса можно только через тридцать или сорок лет. Да и то, при соблюдении многих условий.

Недостатки имеет и применение в качестве топлива или сырья для топлива растительных остатков. Ведь они служат удобрениями для почвы и обеспечивают хороший урожай. Их отсутствие снизит плодородные возможности почвы. Придётся насыщать почву синтетическими веществами.

А они могут нанести серьёзный ущерб окружающей среде, негативно влиять на здоровье человека. Кроме того, все эти технологии могут привести к уничтожению гумусного слоя почвы, который является надёжным природным фильтром для парниковых газов. Разумеется, все вышеперечисленные факты не доказывают бесперспективность биоэнергетики, а лишь предостерегают от чрезмерного увлечения этим направлением на данном этапе развития отрасли.

5. Энергия ветра. Использование энергии ветра является одним из самых эффективных способов обеспечения энергетических потребностей. Около 25 % солнечной радиации, достигающей нижних слоев атмосферы, превращается в кинетическую энергию ветра. Однако в большинстве регионов России среднегодовая скорость ветра не превышает 5 м/c, поэтому генераторы с горизонтальной осью вращения (привычный всем пропеллер) практически не применимы, т.к. их начальная скорость от 3 до 6 м/с, а отключаются они (во избежание поломок), когда скорость ветра превышает 20-25 м/с, в связи с этим существенное количество энергии получить не удастся. На сегодняшний день так же есть ветрогенераторы с вертикальной осью вращения, не смотря на то, что генератор у них находится под мачтой, и нет необходимости ориентировать конструкцию на ветер - менее популярны. Дело в том, что для их работы требуется более сильные ветра и внешний источник для запуска. Ветряные генераторы в процессе эксплуатации не потребляют ископаемого топлива, и при определенных условиях, могут конкурировать с традиционными источниками энергии, тем самым не загрязняя окружающую среду. Работа ветрогенератора мощностью 1 МВт за 20 лет позволяет сэкономить примерно 29 тыс. т угля или 92 тыс. баррелей нефти. По многим прогнозам доля ветроэнергетики в мире к 2020 г. достигнет 10 %, но основным барьером на пути расширения масштабов использования НИВЭ вообще и ветроэнергетики в частности является их большая капиталоемкость. Затраты на строительство коттеджного поселка с установкой ветрогенераторов оцениваются в 650 млн руб. без учета строительства торгово-развлекательных центров и детских садов. К минусам ветроэнергетики можно отнести: плохое влияние на климат (т.к. они изымают часть кинетической энергии движущихся масс, что приводит к снижению скорости ветра); шум с низкочастотными вибрациями, лежащими в звуковом диапазоне частот от 20 Гц до 20 тыс. Гц (механический, аэродинамический); низкочастотные вибрации (передающиеся через почву и вызывающие ощутимый дребезг стекол в домах на расстоянии до 60 м); использовании земли; обледенение лопастей; нанесение вреда птицам; радиопомехи; визуальное воздействие (субъективный фактор). Так же к недостаткам можно отнести то, что ветер от природы нестабилен и это затрудняет работу ветровых электростанций. Начальная скорость ветра, при которой ветряк начинает выработку электроэнергии составляет 1-3 м/с (зависит от модели). Номинальная мощность достигается лишь при оптимальной скорости ветра конкретной модели (10-12 м/с). Важным моментом при выборе модели является среднегодовая скорость ветра в местности. Например, при скорости 4 м/с (минимум, рекомендуемый большинством производителей) для небольшого дома потребуется агрегат мощностью 4 кВт.

Показатели развития возобновляемой энергетики свидетельствуют о перспективах ветровых и солнечных электростанций. Так, при любом из вариантов развития по объемам ввода мощностей будут преобладать ветровые энергетические установки – от 26,6 до 48,9 % всех возобновляемых источников энергии. И учитывая географию расположения возможных источников энергии можно сделать вывод, что наиболее распространенными для условий Российской Федерации являются ветроэнергетические установки, т.к. при соизмеримых мощностях с солнечной энергетикой изымаемая площадь из сельскохозяйственного оборота, ветроэнергетических установок, значительно меньше.

В соответствии с указом Правительства РФ от ноября 2013 г. принято решение о строительстве ветроэнергетических установок до 2030 г. в различных федеральных округах (рис. 2).

Рис. 2. Прогнозы строительства ВЭУ до 2030 г.

Наиболее перспективное месторасположение ветроэнергетических установок в Нижегородской области, вблизи рабочего поселка Работки Кстовского района, так же в Воскресенском районе.

Однако остаются вопросы, которые требуют решений:

- правовые аспекты подключения ветроэнергетических установок к централизованным линиям электропередач;

- обеспечения показателей качества электроэнергии в соответствии ГОСТ Р 1310997 и ГОСТ Р 54149-2010;

- ценовая политика в области комплектующего оборудования ветроэнергетических установок.

 

Просмотров работы: 2759