АСПЕКТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ НЕТРАДИЦИОННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

ASPECTS OF PRACTICAL APPLICATION OF NON-CONVENTIONAL ENERGY

Dmitry Medvedev

student, Department of Industrial Thermal Power Engineering, Smolensk branch of the National Research University "Moscow Energy Institute",

Russia, Smolensk

Georgy Novikov

scientific supervisor, candidate of technical sciences, associate professor, Smolensk branch of the National Research University "Moscow Energy Institute",

Russia, Smolensk

АННОТАЦИЯ

Исследование аспектов практического применения нетрадиционной энергетики представляет собой актуальную проблему на сегодняшний день. Компоненты, которые образуются при производстве электроэнергии на станциях, работают на твёрдом топливе и могут негативно влиять на окружающую среду. В свете этих проблем важно развивать и использовать более чистые и устойчивые источники энергии.

Данное исследование сконцентрировано на анализе специфики и результатов применения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в топливно-энергетическом комплексе России. В ходе исследования будут рассмотрены различные аспекты практического применения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, систем солнечного теплоснабжения, ветроэнергетических установок и комбинированных автономных энергетических систем.

Будут проанализированы основные теоретические положения и технические решения в области солнечных и ветроэнергетических установок, как наиболее перспективных для использования в качестве НВИЭ в составе КАЭС.

Ключевые слова: нетрадиционная энергетика, возобновляемые источники энергии, солнечные и ветроэнергетические установки, комбинированные автономные энергосистемы.

ВВЕДЕНИЕ

Исследование потенциальных возможностей применения нетра­диционных возобновляемых источников в топливно-энергетическом комплексе России является безусловно актуальным. Прогрессивная альтернативная энергетика, такая как солнечная, ветровая и гидроэнергетика, играет важную роль в сокращении негативного влияния на окружающую среду. Для достижения этой цели необходимо активно развивать и применять новые технологии, с целью уменьшения негативного воздействия на окружающую среду. Использование энергии из возобновляемых источников помогает улучшить энергоэффективность, снизить выбросы и разработать более эффективные методы очистки и переработки отходов.

РАЗДЕЛ 1: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ КАК АКТУАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА

Внимание к экологическим вопросам всё больше возрастает и законодательство во многих странах становится всё более строгим в отношении выброса вредных веществ и требований к восстановлению природных ресурсов. Инвестиции в разработку использования НВИЭ способствует снижению выбросов парниковых газов и других вредных веществ, что помогает значительно снизить негативное воздействие на климат. Это особенно важно для регионов с высоким уровнем загрязнения. Нарушение природоохранного законодательства может привести к дополнительным штрафам.

РАЗДЕЛ 2: СОЛНЕЧНЫЕ И ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

2.1 Основные элементы солнечного теплоснабжения

В системах солнечного теплоснабжения применяются различные типы коллекторов, включая плоские, фокусирующие и вакуумные. Каждый тип коллектора имеет свои преимущества и недостатки, которые следует учитывать при выборе подходящей системы.

2.2 Системы солнечного теплоснабжения

Элементы систем солнечного теплоснабжения: солнечные коллекторы, которые поглощают солнечную радиацию и преобразует её в тепловую энергию; аккумуляторы теплоты, задача которых заключается в сохранении полученной солнечной энергии на время; регулирующее устройство, которые оптимизируют работу системы; насосы, которые обеспечивают циркуляцию теплоносителя по системе и дублирующие источники теплоты - это альтернативные источники тепла.

2.3 Ветроэнергетические установки

Ветроэнергетические установки - это устройства, которые используют силу ветра для производства электроэнергии. Они обычно состоят из высоких стальных башен, на вершине которых размещены вращающиеся ветротурбины или ветрогенераторы.

РАЗДЕЛ 3: КОМБИНИРОВАННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ НЕТРАДИЦИОННЫХ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ В АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

3.1 Комбинированные автономные энергосистемы (КАЭС), работающие на энергии нетрадиционных возобновляемых источников

Комбинированная автономная энергосистема (КАЭС) - это система, которая использует различные возобновляемые источники энергии для производства электрической и тепловой энергии.

3.2 Факторы, определяющие возможности использования энергии возобновляющих источников

Выделяют несколько факторов, определяющих возможности использования НВИЭ: наличие ресурсного потенциала для конкретного типа НВИЭ; технологии, связанные с НВИЭ, должны быть технически и экономически доступными; наличие необходимой инфраструктуры для производства и распределения энергии; экономическая стоимость производства энергии должна быть конкурентоспособной.

3.3 Построение структурно-функциональных схем комбинированных автономных энергосистем

Разработка надёжных методик расчета и проектирования КАЭС, работающих на новых источниках энергии - это важная задача. Несмотря на то, что существует некоторые установки и методы их использования, их применение всё ещё ограничено.

3.4 Структурно-функциональные схемы КАЭС с использованием НВИЭ

Это интегрированные системы, которые объединяют различные источники энергии для обеспечения устойчивого и надежного энергетического снабжения.

3.5 Основные структурно-функциональные схемы комбинированных автономных энергетических систем НВИЭ

Основные структурно-функциональные схемы комбинированных автономных энергетических систем (КАЭС) с использованием невозобновляемых источников энергии (НВИЭ) включают в себя следующие: солнечно-ветровая схема, гидро-ветро схема и солнечно-геотермальная схема.

3.6 Согласование источников энергии и потребителей

Включение накопителей энергии в энергетическую систему может снизить зависимость от сетевой энергии в атомных системах, где доступ к главной сети ограничен или отсутствует. Накопители энергии могут сохранять излишки производства энергии в периоды низкого спроса или пиковой производительности.

3.7 Фазопереходное аккумулирование в комбинированных, авто­номных энергетических системах

Развитие методов аккумулирования энергии - это важная задача для энергетики в условиях сокращения доступности и возрастающих затрат на ископаемые топливо источники возобновляемой энергии такие как солнечная ветровая энергия.

3.8 Требования к оборудованию комбинированных автономных энергосистем

Экономичность, производительность надёжность и долговечность - это важные показатели совершенства энергетического оборудования, поэтому важно соблюдать строгие технологические процессы сварки, обеспечивать правильную подготовку поверхности соединяемых деталей, использовать качественные сварочные материалы и инструменты

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследование потенциала использования в отечественной энергетике нетрадиционных и возобновляемых источников энергии определяется необходимостью надежного и качественного обеспечения энергией потребителей, расположенных в местах удаленных от крупных источников энергии и нестабильностью цен на энергетические ресурсы на мировых рынках. Использование НВИЭ может быть экономически оправданным в сельскохозяйственном производстве с учетом особенности производственных циклов.

Список литературы:

1. Алсахов А.Б. Возобновляемые источники энергии: учебное пособие / А.Б. Алсахов. – М.: Издательство МЭИ, 2018. – 271 с.
2. Доброхотов В.И., Шпильрайн Э.Э. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии. Проблемы и перспективы. Теплоэнергетика. - 2018. - № 5.
3. Лушников О.Г., Соболенко Н.А., Тягунов М.Г. Оптимизация структуры энергетических комплексов на основе возобновляемых источников энергии.- М.: Энергетика. - 2017. - №3
4. Пугач Л.И., Серант Ф.А. Нетрадиционная энергетика – возобновляемые источники, использование биомассы, термохимическая подготовка, экологическая безопасность./ Л.И. Пугач, Ф.А. Серант. – Новосибирск: Изд. НГТУ, 2016. – 347 с.
5. Шашкин Н.Д. Структурно-функциональная модель малых экологически чистых комплексов с возобновляемыми источниками энергии // Изд. АПЭ. ред. изм. - 2019. - № 3.