VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Энергетика Китая работает преимущественно на природных энергоресурсах, главным из которых является уголь и нефть, которые не являются экологически чистыми топливами, в результате процессов горения топлив выделяется значительное количество канцерогенных веществ и угарного газа, оксидов азота. Во многом благодаря этому фактору, энергетика Китая занимает лидирующие позиции во всем мире по уровню загрязнения окружающей среды. По качеству водных ресурсов и воздуха Китай признан одной из самых неблагополучных стран, а по объему выбросов парниковых газов в атмосферу энергетике Китая нет равных.

Руководство КНР поставило цель к 2015 году увеличить долю использования альтернативных источников энергии до 10% от общего энергопотребления в стране. Согласно целям и задачам в краткосрочной перспективе Китай будет делать основной упор на развитие преимущественно 3-х видов альтернативной энергетики: солнечной, ветровой и геотермальной энергии.

Из-за наиболее благоприятных климатических условий автономии - Внутренняя Монголия, провинции Хэбэй, Шаньдун, Ляонин, НХАР и СУАР являются основными регионами, дающими стране энергию ветра.

На данный момент, Китай является вторым государством после Германии, по количеству получаемой энергии от солнечных батарей, к 2015 году Китай планирует довести объем солнечной энергетики до 10 ГВт, а к 2020 - 50 ГВт. Ставится цель повышения электроснабжения таких богатых солнечной энергией и обладающих огромными пустынными и незанятыми землями районов, как Цинхай, Синьцзян, Ганьсу и Внутренняя Монголия, путем возведения там крупных фотоэлектрических и гелиотермальных станций, интегрированных в национальную энергосеть. В настоящее время идет активное строительство новой линии электропередачи с напряжением 800-кВ от города Кумул в Синьцзяне до города Чжэнчжоу (провинция Хэнань).

На уровне правительства автономий Китая приняты законодательные акты по сохранению энергии и энергетической эффективности строений. Многие города предоставляет специальные субсидии, чтобы поощрить использование систем теплоснабжения на грунтовых и воздушных тепловых насосах.

Формирование комфортных условий в жилых и производственных помещениях в большой степени зависит от особенностей климата в районе, а также от состояния строительных конструкций и эксплуатации самих помещений. Большое значение имеют температурно-влажностные климатические условия Китая, которые меняются от умеренно-континентальных до субтропических.

Особенностью климата Китая считается его муссонный характер. Зимой преобладают ветры с севера, летом – с юга, характерна резкая смена времен года. Сезон дождей обычно приходится на самое жаркое время года. Если на востоке страны дожди не являются большой редкостью, то запад, для которого характерен резко-континентальный климат, подвержен частым засушливым сезонам. На западе климатические условия намного суровей. Летом здесь стоит невыносимая жара, а зимой наступают сильные морозы. Абсолютная температура зимой может достигать -50 градусов Цельсия, а летом в самой жаркой части Китай – Турфанской котловине температура воздуха достигает почти +50 градусов Цельсия, а количество осадков составляет всего 3,9 мм. В Китае в любое время года температура может варьировать от -40° зимой во Внутренней Монголии до +40° жарким летом на юге.

В стране существует семь местных климатических зон:

северо-восточная, где лето часто бывает сырым, а зима - морозной и суровой;

зона Центрального Китая, где прибрежные районы страдают от тропических циклонов;

тропическая и субтропическая зоны Южного Китая;

юго-западная зона, где горы делают летнюю жару более умеренной;

Тибетское нагорье, окаймленное горными кряжами;

пустыни Синьцзяна;

зона Внутренней Монголии, отличающаяся резкими сезонными перепадами температуры.

В Китае в 2012 году было произведено 4985 млрд кВт⋅ч электроэнергии, что составляет 22 % от мирового производства, имеются крупные ГЭС, а также развивается атомная и ветроэнергетики. При этом некоторые районы Северного и Южного Китая страдают от нехватки электроэнергии.

На карте Китая по географическим направлениям можно выделить восемь направлений по крупным городам Китая, характеристики которых представлены в таблице 1.1, рисунок 1.1.

 

1

8

2

 

 

1

 

 

7

3

 

 

6

 

 

5

4

 

Рисунок 1 – Климатические характеристики городов Китая

По представленным данным по количеству населения различных автономий для оценки и обоснования перспективности использования нетрадиционной энергетики можно выделить два сектора:

сектор образующийся направлениями 2-3-4 - Харбин – Пекин -Фучжоу

и сектор в направлении 6 – Чэнду.

Высокие температуры в летний период и большая продолжительность жаркого периода говорят о необходимости проектирования систем сезонного холодоснабжения потребителя. Однако в ряде регионов в зимний период средняя температура воздуха не превышает +8 ⁰С и даже +4 ⁰С, в результате чего сохраняется необходимость проектирования системы теплоснабжения.

Количество поступающей солнечной радиации позволяет использовать солнечные коллекторы в альтернативных системах энергоснабжения.

Таблица 1 – Общие характеристики городов Китая

Номер на карте	Название города	среднее количество осадков, мм	Средняя температура，0С	Распределение населения, млн	высота местности, м
1	Ланьчжоу	327	11.2	362	1520
2	Харбин	523	4.2	588	151
3	Пекин	600	12.9	2079	43.5
4	Фучжоу	1360	18.5	727	4
5	Санья	1348	25.7	75	4
6	Чэнду	925	16	1429	500
7	Ласа	500	8	52	3650
8	Урумчи	286	7.2	331	900

Высокая длительность безморозного периода и положительные средне-годовые температуры позволяют использовать воздушные тепловые насосы в течение всего года.

Использования ветрогенераторов малой мощности для электроснабжения альтернативных климатических установок возможно на всей территории Китая.

Благодаря государственной поддержке Китай является перспективным регионом для использования солнечных электро- и тепловых станций не только с климатической, но и с социально-экономической точек зрения.

Для климатических условий Китая наиболее эффективными представляются комбинированные системы солнечного тепло- и холо-доснабжения включающие в себя солнечный коллектор, воздушный тепловой насос, бака аккумулятор, абсорбционную холодильную машину, дополнительно могут быть использованы грунтовый тепловой аккумулятор совместно с тепловым насосом, повышающий термотрансформатор и резервный источник теплоснабжения.

Код для цитирования: Скопировать