Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии

Причины интереса к нетрадиционным возобновляемым источникам:

- истощение невозобновляемых ресурсов;

- загрязнение окружающей среды;

- стремление к экономической независимости.

Причины развития НВИЭ в России:

- энергоснабжение отдаленных пунктов;

- выравнивание графика нагрузки;

- энергосистемы;

- снижение выбросов .

В мире малые потребители энергии (дома, фермы, отдаленные предприятия) питаются от автономных источников на базе НВИЭ. Автономные источники энергии активно развиваются в Китае, Индии, ЮАР, США.

К возобновляемым источникам энергии относятся:

- солнечные излучения;

- энергия ветра;

- энергия рек и водотоков;

- энергия приливов и отливов;

- энергия волн;

- геотермальная энергия;

- энергия биомассы.

 

 

Солнечная энергетика

Состав солнца:

82 % водорода; 17 % гелия; 1 % другие элементы.

Огромная энергия образуется в результате термоядерной реакции синтеза легких элементов водорода и гелия.

Полная мощность излучения солнца ;

Распространение от солнца до Земли .

Существуют 2 способа преобразования солнечной энергии в электрическую:

• с применением полупроводниковых фотоэлектропреобразователей;

• на ТЭС с паротурбинными установками и солнечными котлами.

Солнечные электростанции с паротурбинными установками включают солнечные котлы с гелеоконцентратами (система линз и зеркал).

Солнечная энергия служит для теплоснабжения здания. Основной элемент - плоский солнечный коллектор.

 

Ветроэнергетика

Причины движения воздушных масс:

• постоянное движение воздушных масс от полюсов к экватору;

• периодическое движение воздуха с моря на сушу и обратно;

• различная степень черноты участков суши, а следовательно различная температура и давление участков атмосферы. Кинетическая энергия ветра преобразуется в электрическую энергию с помощью ветра энергетической установки.

Классификация ВЭУ:

- по мощности (малые до 10 кВт, средние 10-100 кВт, крупные 100-1000 кВт);

- по числу лопастей рабочего колеса (1,2,3, многолопастные);

- по ориентации оси рабочего колеса (с горизонтальной осью, с вертикальной осью).

 

• рабочие лопасти;

• гондола с редуктором и генератором;

• башня;

• фундамент.

Редуктор повышает частоту вращения генератора.

Недостаток: высокий уровень шума на крупных ВЭУ.

Ветровая электростанция может состоять из десяток или сотен ВЭУ.

 

Геотермальная энергия

Геотермальные энергии – это энергии Земных глубин. радиус Земли.

В центре Земли идет ядерный распад . На глубине - можно использовать теплоту, на глубине - не используют.

Используется теплота гейзеров. Тепловой поток на поверхности Земли идущий с центра составляет .

Природный источник на Камчатке, на Курильских островах. Первая геотермальная станция 1967г. - Паужетская гео ТЭС, ее мощность 5 МВт (в последствии 11МВт).

1999г. - Верхмутновская гео ТЭС.

 

Энергоблоки на геотермальных станциях включают в себя парогенерирующие и паротурбинные части.

Парогенерирующая часть состоит из геотермальной скважины и статора первой ступени, на расстоянии 1 км от скважины.Паротурбинная часть состоит из статора второй ступени, паровой турбины, конденсатора.