WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 14 |

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский ...»

-- [ Страница 2 ] --

Целевая функция при оптимизации – срок окупаемости ус тановки по сравнению с базовым вариантом, в котором отсутствуют возобновляемые источники энергии. Варьируемые параметры – ус тановленная мощность ВЭУ, площадь фотоэлектрической панели, площадь солнечного коллектора. Параметры микроГЭС определя ются исходя из географического обследования реки. Параметры пи ролизной установки выбираются исходя из годового запаса биомас сы.

Исходные данные для оптимизации – годовой график энер гопотребления объекта по месяцам и параметры возобновляемых энергоресурсов для каждого месяца: среднемесячная скорость ветра, приход солнечной радиации, расход воды для микроГЭС.

В результате оптимизации определяются проектные пара метры всех энергоисточников и определяются экономические пока затели энергоустановки – стоимость сооружения, срок окупаемости, экономия традиционного топлива.

1. Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Экология использования возобнов ляющихся энергоисточников. Л.: ЛГУ,1991, 343 с.

2. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источ ников энергии России. Под общей ред. П.П. Безруких. - Санкт Петербург: Наука, 2002, 314 с.

3. Иванова И.Ю., Тугузова Т.Ф., Попов С.П., Петров Н.А. Малая энергетика Севера: Проблемы и пути развития.- Новосибирск:

Наука,2002,-188 с.

4. Безруких П.П., Церерин Ю.А. Нетрадиционная энергетика: Прил. к науч.-техн.журн. «Экономика топливо-энергетического комплекса России».- М.:ВНИИОЭНГ,1993.- 63 с.

5. Перминов Э.М. Ветроустановки на Северо- Западе страны // Энер гетик.-1999.-№5.-С.22.

6. Благородов В.Н. Проблемы и перспективы использования нетра диционных возобновляемых источников энергии // Энергетик. 1999.-№ 10 .-С.16-19.

7. Степанов И.Р., Дмитриев Г.С. Перспективы использования малых ГЭС в районах Европейского Севера СССР //Энергетика Севера.

Серия «Проблемы Севера». - М.: Наука, 1988,-Вып. 23.- С. 59-66.

8. Регионы России: Стат. Сб.: В 2т.-М.: Госкомстат России,1999,-Т.2. 9. Кошелев А.А., Попов С.П., Иванова И.Ю., Тутузова Т.Ф. Возоб новляемые природные источники энергии: предпосылки и эффек тивность использования // Топливо-энергетический комплекс Рос сии: современное состояние и взгляд в будущее / Под ред. А.П.

Меренкова.- Новосибирск: наука,1999,- С. 279-298.

10. Торфяной фонд СССР. М.: Гл. упр.торф. фонда при СМ РСФСР,1957.774 с.

11. Судаченко В.Н., Зуев Н.В.Методика оптимального сочетания тра диционных и возобновляемых источников энергии. ECOLOGICAL ENERGY RESOURCES IN AGRICULTURE. Proceedings of the 9- th International Conference. LITHUANIA, Kaunas, 2004, p.28-

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РИСКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

В.А. Загорулько, канд. геогр. наук А.В. Хон, канд. биол. наук Д.А. Демидко (ЭЛВЭЭЛ, ИМКЭС СО РАН, г.Томск) Энергетические риски, как проявление экологического кризиса, имеют крайне актуальны для современной Западной Сибири. Они ставят под угрозу устойчивое развитие урбанизированных экосистем (геотех носистем) и заставляют обратить внимание на диверсификацию источ ников энергопотребления, перепрофилирование топливно энергетического комплекса и сопряженных с ним отраслей экономики. В связи с этим, очевидна актуальность следующих мер: 1) использование – в качестве альтернативы традиционным – собственно возобновляемых источников энергии (ВИЭ);

2) разработка методов непрямой оценки энергоресурсного потенциала;

3) введение в кадастры земельных ресур сов такого пункта комплексной оценки бонитета и стоимости участка, как «энергоресурсный потенциал»;

4) создание действующей правовой основы всесторонней государственной и местной административной поддержки альтернативной энергетики.

Россия, несмотря на давнее использование возобновляемых ис точников энергии, приоритеты в технических разработках и большое число научно-производственных объединений по выпуску специализи рованных энергоустановок, до сих пор не имеет единой национальной программы развития и стимулирования роста возобновляемой энергети ки, подобной тем, что есть за рубежом. «Закон об использовании локаль ных нетрадиционных возобновляемых источников энергии в Томской области» (единственный пока в России!) абсолютно не изменил ситуа цию и остается декларативным. Предполагается, что проводниками раз вития альтернативной должны стать частные землепользователи и зем левладельцы, желающие автономизировать свое существование, снизить долгосрочные затраты на пользование электроэнергии, повысить ком фортность и экологичность условий существования, и общую эффектив ность землепользования.

Труднодоступность ряда территорий Сибири, наряду со слабым развитием местной инфраструктуры, предполагает точечное освоение регионов, как правило, с привязкой к существующим малым населенным пунктам, эксплуатируемым месторождениям полезных ископаемых, гео логоразведочным базам, сезонным поселкам скотоводов и лесорубов.

Вмещающие их экосистемы обладают иногда гораздо бльшим энерге тическим потенциалом. В стратегии освоения здесь актуальны прежде всего небольшие мобильные энергоустановки, с минимумом затрат и максимумом производительности в ходе эксплуатации.

В условиях недоступности подробной метеоклиматической ин формации для большинства заинтересованных частных лиц, представля ется некорректным делать обобщающие заключения о эффективности применения того или иного вида возобновляемой энергии. Выбор аль тернативного источника энергии в данной ситуации должен основывать ся, в частности, на следующих принципах.

1) Применение полевого и геотопологического подходов для оценки условий эффективности и рациональности использования энер гоустановок. Первый предполагает общую оценку энергопотенциала региона, и заключается в получении обобщенных (косвенных) про странственных климатических данных и экстраполяции их к конкретно му географическому пункту [1, 2]. Второй позволяет провести прямую оценку метеоданных в конкретном пункте на текущий период, с коррек цией первоначальных обобщенных (косвенных) данных [3];

он более доступен, но получаемые результаты могут отличаться от средних мно голетних, что повышает экономический риск землепользователя (факти чески он же - и энергопользователь).

2) Землепользователи классифицируются по продолжительности использования (или потребности в использовании) ими энергоресурсов в течение года (временные, сезонные и постоянные). В зависимости от этого, может быть выбран тот или иной источник возобновляемой энер гии. Невозможность постоянного использования одного отдельно взято го источника возобновляемой энергии, предполагает эксплуатацию ком бинированных энергоустановок и накапливающих генераторов.

Данная работа посвящена рассмотрению отдельных методиче ских особенностей оценки потенциала возобновляемой энергетики в Томской области и Республике Алтай, имеющих схожие географические особенности экономического развития и проблемы развития возобнов ляемой энергетики. Акцент сделан на гидро- и биоэнергетике, менее все го зависящих от изменчивости метеоклиматических показателей, опре деляемых удачным сочетание ландшафтных условий и приуроченно стью очагов освоения к речным долинам. Совместное использование гидро- и биоэнергетики позволяет продлить отопительный сезон и уве личивает общий энергопотенциал территории.

Существенная доля грунтового питания в режиме рек рассмат риваемых регионов, определяет потенциальную возможность использо вания здесь микроГЭС. В качестве проблем их использования назовем следующие.

1. Большая амплитуда хода уровня воды на малых реках создает необходимость сезонного изменения положения водозаборного устрой ства, сглаживаемую мобильностью микроГЭС. 2. Для горных рек Алтая с бурным потоком, характерным является интенсивное движение вблизи дна обломков размером 5-20 мм, что приводит к механическому повреж дению (или быстрой кольматации) водозаборного устройства. 3. Реки с постоянным стоком за счет подпитки грунтовыми водами, характерные для Томской области, имеют, как правило, малые уклоны и скорости течения в прибрежных областях. Увеличение уклонов хотя бы на ло кальном участке может быть достигнуто с помощью устройства полуза пруд с отверстием для водонапорной трубы. 4. Отсутствие полного за пруживания и минимальное вмешательство в естественный ход русло вых процессов может привести к необходимости переноса оборудова ния. Интенсивные плановые деформации речных русел и связанное с ними изменение очертания меженного русла наиболее характерны для равнинных рек с берегами, сложенными легко размываемым песчаным материалом (0,17-0,75 м/с [4]);

устойчивость же малых рек горных об ластей зависит от того, насколько подвержены дроблению породы, сла гающие склоны и ложе долин. 5. Продолжительность ледостава на си бирских реках составляет в среднем около 5 месяцев (ноябрь-март), что делает невозможным круглогодичную эксплуатацию микроГЭС.

Положения 1, 5 и, отчасти, 3 могут быть исправлены устройст вом технологических камер в русле реки, внутри которых условия экс плуатации остаются оптимальными большую часть года Большинство больших и средних рек северной и центральной частей Томской области характеризуется меньшей изменчивостью вод ности меженного периода (12-22% величины среднего многолетнего значения расхода осредненного за меженный период) и достаточностью меженного стока для использования в гидроэнергетических целях. Но высокие меженные скорости (0,8-1 м/с) в вершинах их излучин, из-за рисков береговой эрозии (5-25 м/год [5, 6]) делают невозможной стацио нарную эксплуатацию микроГЭС даже в течение сезона.

Наоборот, хотя вариация водности меженного периода у рек юго-востока больше (рр. Яя и Томь – 37-48%), они имеют более значи тельные уклоны и более благоприятны для работы микроГЭС. Средние углы наклона земной поверхности достигают здесь 3-5°, что при малых расходах воды (0,5-15 м3/с) и скорости её течения на перекатах до 0,7 м/с достаточно для малой гидроэнергетики. Эти условия позволяют исполь зовать, например, все агрегаты компании ИНСЕТ (С-Петербург) мощно стью до 100 кВт включительно. Необходимо отметить, юго-восток Том ской области - наиболее освоенный и обжитой регион.

Ориентировочная оценка гидроэнергетического потенциала гор ного водотока проводится с использованием методики определения средней величины стока при отсутствии данных наблюдений [7]. Так, норма стока р. Кочеш (модельный объект, Северо-Восточный Алтай) определена в 4,1 м3/с. Такая водность характерна для большого количе ства малых рек Горного Алтая, и пригодна для микроГЭС небольшой мощности (например, агрегаты «ЛМВ Ветроэнергетика», Хабаровск).

Активные рубки леса в Томской области и в Горном Алтае про водятся в основном по речным долинам. Они не всегда выдерживаются в технологическом плане, особенно если являются этапом обеспечения иного вида природопользования (разработка недр и т.п.). Неправильная организация лесопользования способствует деградации и гибели огром ных площадей лесов от целого ряда последовательных факторов. По врежденные деревья становятся добычей насекомых-вредителей, после чего приходят в полную негодность;

поражённые в сильной степени де ревья становятся очень восприимчивыми к воздействию ветра. Обра зующаяся захламлённость, массивы буреломников и ветровальников также служат субстратом для развития стволовых вредителей, плодовых тел трутовых грибов. В сухие годы такие участки особенно опасны в по жарном плане, так как на них накапливаются значительные запасы сухой древесины. Более того, очаги роста численности насекомых служат ис точником их инвазий в соседние, неповреждённые насаждения. Гибель деревьев на равнинах Томской области ведет к прогрессивному забола чиванию, деградации лесов, смене таежной растительности болотной и невозможностью какого-либо дальнейшего природопользования вообще.

Ослаблению даже ненарушенных лесов способствует одновре менно целый ряд факторов. Так в субальпийском поясе Северо Восточного Алтая механические повреждения имеют до 29,5% деревьев кедра сибирского, стволовыми вредителями повреждается при жизни в среднем 5,5%, гнилями около 50% [8]. Поражённость гнилями некото рых других пород, например, осины, может составлять практически 100 %, и даже относительно устойчивой сосне нередко наносится значи тельный ущерб [9]. Болезни в той или иной степени поражают все наса ждения, усиливая своё воздействие по мере увеличения возраста деревь ев. Потери деловой древесины из-за гнилей достигают десятков процен тов от общего её объёма. Вспышка численности сибирского шелкопряда, и последовавшее за ней массовое размножение черного пихтового усача на Кеть-Чулымском водоразделе Томской области (в середине 1950-х гг.), вызвала гибель темнохвойных лесов на площади свыше 1 млн. га.

Очаги вредителей на равнинах образуются преимущественно в пре делах подзоны южной тайги (юг Томской области), а в горах, при отсутствии пожаров, – в низкогорье и в среднегорье (большая часть Республики Алтай).

Данная ситуация обуславливает с экономической и экологиче ской точек зрения возможность и необходимость максимальной утили зации отходов лесной промышленности и древесины погибших деревь ев, в частности - для получения биогаза. Это поможет косвенно компен сировать экономические потери из-за гибели леса, ускорит процессы ре конструкции насаждения и мелиорации ландшафта, и обеспечит биоло гическую и пожарную безопасность соседних участков леса. Отсутствие постоянного населения предполагает использование преимущественно мобильных биогазовых установок (на сезонных базах, метеостанциях и др.), и, ограниченно, стационарных газогенераторных (на щепе), легко демонтируемых при необходимости.

Для развития биогазовой энергетики в таежных районах Сибири представляют интерес ландшафтно-ресурсные карты [10]. Создаваемые на основе ведомственных материалов лесохозяйственных предприятий и иной априорной информации, они отражают в частности лесораститель ную и лесотипологическую информацию в рамках отдельных лесохозяй ственных ячеек (лесных выделов). Эти сведения, в соответствии с поряд ком функционирования Лесной службы РФ и ведения лесных карт, фик сируют пространственное распределение запасов деловой древесины и недревесных ресурсов, что дает возможность произвести расчет пору бочных остатков подлежащих уничтожению на месте, а также участки леса, который крайне желательно использовать в кратчайшие сроки (т.е.

– потенциал использования биогазовых установок). Производные ланд шафтно-ресурсные карты позволяют планировать не только дежурные лесохозяйственные мероприятия, но и иные виды природопользования, где необходимо автономное энергоснабжение. Такой поход позволяет рассматривать биогазовую энергетику в качестве одного из направлений лесопользования, и соответствует концепции полифункционального ле сопользования и ресурсопользования вообще.

1. Севастьянов В.В. Климат высокогорных районов Алтая и Саян. Томск: ТГУ, 1998.- 201 с.

2. Методические рекомендации по выбору мест размещения ветроэлектриче ских установок с оценкой возможной выработки энергии. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2003.- 36 с.

3. Ласточкин А.Н. Системно-морфологическое основание наук о Земле (Гео топология, структурная география и общая теория систем). СПб.: НИИХ СпбГУ, 2002.- 762 с.

4. Хон А.В. Саморегуляция в динамике взаимодействия речного потока и рус ла. Автореф. дис… канд. географ. наук. Томск, 2003.- 23 с.

5. Крутовский А.О. Способы повышения эффективности геоэкологического мониторинга при исследовании деформаций берегов рек у населенных пунктов (на примере крупных рек Томской области). Автореф. дис… канд.

географ. наук. Томск, 2002.- 147 с.

6. Ресурсы поверхностных вод СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. Т.15, вып. 2.

7. Паромов В.В. Норма стока бассейна Верхней Оби // Вопросы географии Сибири. Томск: Изд-во ТПУ, 1999. Вып.23. С.140-150.

8. Демидко Д.А. Роль некоторых факторов в ослаблении деревьев кедра и пих ты на Северо-Восточном Алтае // Контроль и реабилитация окружающей среды: Мат. симпозиума. Томск, 2004. С.97-98.

9. Семенкова И. Г., Соколова Э. С. Фитопатология: Учебник. – М.: Академия, 10. Загорулько В.А., Хамарин В.И., Хромых В.С. Использование лесотаксационных данных при оценке ландшафтной структуры горно таежной территории // Вопросы географии Сибири. Томск: Изд-во ТПУ, 1999. Вып.23. С.215-224.

О ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКАХ ЭНЕРГИИ

И МЕСТНЫХ ВИДАХ ТОПЛИВА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Академик РАСХН И НАН Беларуси М.М. Севернев, д-р техн.

наук В.В. Кузьмич (РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства, г. Минск), Г.В. Кузьмич (УО «Республиканский институт профессионального Потенциал использования возобновляемых источников энер гии (ВИЭ) в РБ составил в 2003 году 1,6 % валового потребления, в 2012 году предполагается, что ВИЭ составят 2,9 % от валового по требления энергии [1].

Солнечная энергия. В научно-практическом центре по механи зации НАН Беларуси созданы гелиовоздухоподогреватели ГПВ-240, которые позволяют при досушивании сена активным вентилирова нием увеличить производительность технологического процесса в раза и заготовить сено с содержанием кормовых единиц на 15 % больше, чем в сене вентилируемым неподогретым воздухом. При этом расход электроэнергии снижается на 45 %, что при объеме до сушивания сена в республике около 600 тыс. тонн, позволит ежегод но экономить около 27 млн.кВт.ч. Эти гелиовоздухонагреватели мо гут использоваться в технологиях сушки семенного зерна, пряно ароматических растений и для подогрева теплоносителя при ком плексном воспроизведении и подращивании молоди рыб в рыбхозах РБ.

Разработаны гелиосистемы для нагрева воды для горячего во доснабжения молочно-товарных ферм ГВП-20, ГВП-10 для объектов коммунального бытового назначения ГВП-30, ГДУ-20, ГВК-3, ГДМ 2,4, Гелекс-150.

В Беларуси существующие индивидуальные дома имеют теп лопотребление более 250 кВт.ч/м2. Если проектирование и строи тельство зданий проводить с учетом энергетического потенциала климата, условий для саморегулирования теплового режима зданий и использования накопленного тепла от солнечной энергии, то рас ход энергии по теплоснабжению можно сократить на 30-40 %.

Строительство зданий на принципах «солнечной архитектуры» по зволит снизить величину годового теплопотребления при увеличе нии капвложений в строительстве на 5-6% на 75-100 кВт.ч/м2. Такие дома строятся в Швеции, Финляндии, Германии. Проекты таких до мов имеются и в Беларуси.

При годовых приходах солнечной энергии в 1100-1200 кВт ч/м2, что характерно для географических условий Беларуси, каждый 1 м2 активной площади гелиоколлектора только за сезон апрель сентябрь позволяет экономить 270-400 кВт-ч электроэнергии. Ос нащение гелиоводонагревательным оборудованием усадебных до мов 1480 планируемых по республике агрогородков требует изго товления около 1 млн. м2 гелиоколлекторов, что позволит эконо мить ежегодно около 100 тыс. т условного топлива.

Солнечная энергия может быть использована и для производ ства электрической энергии. В настоящее время за рубежом и в Бе ларуси создаются гелиоустановки, позволяющие снимать 100 Вт с 1 м2 поверхности освещенной солнечным светом [2].

В Беларуси фирма «Электрет» занимается созданием произ водства солнечных фотоэлементов и изделий с их применением. По строен и работает цех по выпуску элементов мощностью 250 кВт/год. Достигнут КПД элементов в батареях 13-15 %. Себе стоимость элементов на уровне 3,5 долл/Вт.

Ветроэнергетика. Республика Беларусь относится к конти нентальным и сугубо равнинным странам. Среднегодовое значение скорости ветра в целом по республике не превышает 4,1 м/с. Институтом Белагросетьпроект и другими организациями проведены исследования так называемых «ветровых коридоров» в республике. В результате этих исследований выявлено, что в рес публике существует 1840 отдельных площадок на высоте 200-350 м над уровнем моря, где расчетная скорость ветра изменяется от 10 до 12 м/с, а среднегодовая от 6 до 7,5 м/с. На этих площадках могут быть построены традиционные ветроустановки единичной мощно стью от 360 до 550 кВт. Использование только зон с повышенной активностью ветра гарантирует выработку энергии ветроустановка ми до 6,5-7,5 млрд. кВт.ч с замещением органического топлива в объеме 1,9-2,0 млн. т у.т. Такая выработка может быть достигнута при использовании 4700 ветроэнергоустановок единичной мощно стью 500 кВт. Ветроэнергетические установки такой мощности про ектируются на номинальную скорость ветра 12-15 м/с.

В республике уже имеется положительный опыт использова ния зарубежной ветротехники. Опыт эксплуатации ветроэнергетиче ских установок мощностью 270 кВт фирмы «Нордекс» и мощностью 600 кВт фирмы «Якобс», установленных в поселке. Дружная Мя дельского района (район оз. Нарочь), подтверждает эффективность работы лопастных ВЭУ в условиях РБ [2].

Энергобиогазы. В Беларуси в настоящее время насчитывается 211 животноводческих комплексов: 107 крупного рогатого скота (КРС), 104 свиноводческих и 57 птицефабрик. Стоки животноводче ских и птицеводческих хозяйств экологически опасны. При перера ботке стоков наименее энергозатратной из существующих техноло гий является анаэробная. Анаэробно сброженные стоки экологиче ски безопасны и являются ценными органическими удобрениями.

При этом вырабатывается 60-70 % метана, одновременно сложные химические соединения разлагаются до простых, легко усваивае мых растениями, исчезает неприятный запах. Таким образом, ана эробная технология решает следующие проблемы: 1) агрохимиче скую, 2) экологическую, 3) энергетическую, 4) социальную.

Общее количество стоков достигает 14,7 млн.т/год, в том чис ле свиных – 4,1 млн.т/год. Анаэробная переработка всех стоков обеспечивает выход биогаза в объеме 450 млн.м3/год с энергетиче ским эквивалентом (при содержании 65 % метана в биогазе), состав ляющим 380 тыс.т у.т/год.

Гидроэнергия. Технически возможный потенциал водотоков Республики Беларусь составляет 520 МВт, экономически и эколо гически целесообразный около 250 МВт. На начало 2000 годов в энергосистеме РБ эксплуатировалось 11 малых ГЭС.

В бассейнах рек Неман и Западная Двина, исходя их эконо мической и экологической целесообразности, возможно строитель ство 35 ГЭС суммарной мощностью 260 МВт, что позволит увели чить долю ГЭС в общем потреблении электроэнергетики до 1 % [3].

Использование естественного холода. Применение оборудо вания, использующего естественный холод в течение зимнего сезона для охлаждения молока, мяса, другой продукции, позволит эконо мить 160-180 млн.кВт.ч электроэнергии в год. Разработанная в «Научно-практическом центре Национальной академии наук Бела руси по механизации сельского хозяйства» установка охлаждения естественным холодом молока для молочно-товарной фермы на голов ОМС-12 за период с октября по апрель месяц экономит 7- тыс. кВт.ч энергии и обеспечивает продление ресурса работы холо дильного оборудования на 60-80%.

Геотермальная энергия. В целом прогнозные ресурсы гео термальной энергии в Беларуси оцениваются в 100 млрд.т у.т. В Республике известны два перспективных района для извлечения геотермальной энергии с плотностью запасов 2 т у.т./м2: централь ная и северная зоны Припятского прогиба в Гомельской области и территория западнее линии Высокое – Жабинка – Малорита в Брест ской области.

В первом из этих районов в скважинах на глубине 1400- м обнаружена вода с температурой 50 оС, на глубине 3800 м – 95 оС и на глубине 4200 м – 100 оС. Плотность запасов тепловой энергии здесь составляет от 4 до 6 т у.т./м2.

Во втором районе (Брестская область) плотность запасов не превосходит 4 т у.т./м2, но глубина расположения тепловых подзем ных источников несколько меньше, чем в первом районе. Однако высокая минерализация термальных вод, и в целом слабая изучен ность ситуации позволяют сделать вывод о необходимости усиле ния проведения дальнейших работ в направлении возможности ис пользования значительного прогнозного потенциала геотермальной энергии.

Энергия местных видов топлива. Экологически целесообраз ный потенциал использования древесины существующих лесов, включая отходы деревообработки, в качестве топлива равен 2,5-2,7 млн.т у.т./год.

В настоящее время в республике действует 461 котельная ус тановка, работающая на совместном сжигании древесного и других видов топлива и 1022 котельных на угле с общим топливопотребле нием 563 тыс.т у.т.

В 2007 году по разработанной в РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сель ского хозяйства» технологии получения древесных гранул работает в республике более 10 комплектов оборудования общей производи тельностью около 3 тыс. т гранулированного топлива в месяц ( тыс. т в год), что составляет более 10% от потребности в твердом топливе АПК.

Разработанная технология и оборудование, предназначенные для получения гранул (пеллет) из древесины, после соответствую щей модернизации могут быть легко приспособлены для получения брикетов или гранул из соломы рапса.

Годовой прирост соломы рапса достигает 6-7 т/га, что в 3- раза выше прироста древесины (1,7 т/га);

1 га леса обеспечивает го довой прирост древесины, эквивалентный ~ 0,7 т условного топлива, что почти в 8 раз меньше энергетического эквивалента биомассы с га. Важнейшей особенностью рапса как сельскохозяйственной куль туры является то, что при выращивании на загрязненных радионук лидами территориях основное их количество накапливается в соло ме, только незначительная часть – в жмыхе и практически не содер жится в масле. Поэтому комплексная переработка рапса, выращен ного на загрязненных территориях, позволит получать не только экологически чистое биодизельное топливо и большое количество гранулированного топлива, но одновременно и рекультивировать зараженные почвы, постепенно возвращая их в сельскохозяйствен ный оборот. Однако сжигание загрязненного радионуклидами рап сового гранулированного топлива следует проводить в определен ных топках с предотвращением уноса твердых частиц в атмосферу и складировать в строго определенных местах.

Потенциально республике можно вовлечь в топливный ба ланс аграрного сектора экономики 400…450 тыс. т рапсового масла на технические нужды – в качестве топлива для дизельных двигате лей (в частности, для комбайнов) и котельных установок, а также смазочных материалов и более 2 млн. т гранулированного топлива.

Создана технология и оборудование для производства вы сокодисперсных топливных смесей на основе мазута с использова нием отходов и местных видов топлив, таких как обводненные мазу та, нефтесодержащие сточные воды, низшие спирты, сивушные, рапсовые масла, отработанные масла и смазывающие охлаждающие жидкости, нефтешлаковые, торфяные, угольные и древесные отхо ды. В результате проведенного анализа потребляемый в республике мазут имеет достаточно высокое содержание воды от 6 до 10%, что вероятно связано как с очисткой водой резервуаров хранения мазу та, так и с подогревом его при помощи парообработки в ряде ко тельных. В связи с этим нередки случаи, когда при переводе снаб жения котлоагрегатов на топливо из новой емкости вследствие большого количества влаги, выпавшей в осадок, имеет место срыв процесса горения в котлоагрегатах. Производство высокодисперс ных топливных смесей позволяет исключить возможность таких срывов процесса горения, при этом на 35-40% снижаются вредные выбросы в атмосферу.

В АПК РБ ежегодно накапливается до 700 тыс. т нефтесо держащих сточных вод, до 30 тыс. т сивушных и отработанных ма сел, накоплено около 1 млн. т отходов (мелкой крошки) торфа, угля и около 500 тыс. т нефтешламов. Следует отметить, что внедрение 12-15 комплектов разработанного оборудования позволит сберечь до 30% традиционного жидкого топлива, потребляемого АПК РБ и снизить на 35-40% вредные выбросы в атмосферу, за счет сжигания топливных смесей с этими отходами.

На основании проведенного анализа представлены потенци ал и перспективные направления развития возобновляемых источ ников энергии и местных видов топлива в РБ, а также технологии и оборудование для их эффективного использования.

1. Энергетика и Беларуси: пути развития. // Материалы семинара. Минск, 2. Урмашкевич В.Н., Румянцева Ю.Н. Возобновляемые источники энергии Беларуси: прогноз, механизмы реализации. Мн., 2004. - 121 с.

3. Михалевич А.А. Потенциал и возможности использования возобнов ляемых источников энергии в Беларуси. // Материал 4-й Международ ной научно-технической конференции ресурсосберегающие экотехно логии: возобновление и экономия энергии, сырья, материалов. Гродно, 2001. С. 18-39.

ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ И НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ЭНЕРГИИ В АПК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Д-р техн. наук П.Л. Фалюшин, канд. техн. наук В.Б. Ловкис, асп. И.А. Гаель, асп. В.Н. Кожурин (БГАТУ, г. Минск, Для Беларуси энергетическая проблема особенно острая:

энергоемкие отрасли промышленности лишь 10... 13% могут удов летворить свои потребности энергетическими ресурсами страны.

Республика относится к тем странам, которые не обладает значи тельными запасами собственных природных топливно энергетических ресурсов. Мировой опыт показывает, что это об стоятельство не является непреодолимым препятствием для нара щивания энергопотенциала в достижении высокого уровня эконо мического развития. С целью уменьшения зависимости от импорта топливных ресурсов в республике проводится работа по увеличению объема использования местных и альтернативных видов топлива.

К энергетически чистым альтернативным возобновляемым источникам энергии, которые имеют место и могут быть использо ваны в Республике Беларусь, относятся: энергия солнца, ветра, малых рек и водосбросов, различных видов биомассы;

низкопотенциальное тепло земли, рек, озер. Указанные источники энергии имеют свою нишу и не могут заменить базовую энергетику. Они могут быть лишь дополнением к ней, но в то же время могут дать весомый вклад в энергобаланс республики.

За счёт биомассы в мире покрывается до 14% всей потребно сти в энергетических ресурсах. По оценкам биомасса в XXI веке станет одним из важнейших возобновляемых источников энергии.

В развивающихся странах на её долю приходится 35% всей расхо дуемой первичной энергии, а в отдельных районах - 90% [1]. По тенциальный запас биомассы в Беларуси оценивается на уровне т.у.т в год. Из других видов местного топлива возможно использова ние торфа (4000 млн. т), лигнина (1,3 млн. т.у.т в отвалах и ежегод ное производство свыше 200 тыс. тонн) [2].

Кроме этих видов топлива планируется использовать в малой энергетике горючие отходы растениеводства, а также полимерные органические отходы (изношенные шины, отходы пластмасс и др.) В мировой практике получение энергии из ТБО ( твердые бытовые отходы) осуществляется сжиганием или газификацией.. В Республике Беларусь общий энергетический потенциал ТБО оценивается в 20- млн. т.у.т, из них только 8-10% перерабатывается и используется в производстве. Ежегодно накапливается 2,4 млн. тонн ТБО с потенци альной энергией 470 тыс. тут. Содержание органического вещества в них составляет 40-75%, углеводов - 35-40%, зольность - 40-70%. Ко личество горючих компонентов в ТБО равно 50-88%. Их теплотвор ная способность - 800-2000 ккал/кг.

Учитывая бедность республики энергетическими ресурсами, не обходимо вовлечь ТБО в ее энергопотенциал путем применения про грессивных технологий, заимствованных из опыта других стран, либо развернуть исследования и создать собственные технологии перера ботки ТБО. [3] Анализ существующих методов использования биотоплива по казал, что наиболее предпочтительными являются методы термиче ской переработки: сжигание, пиролиз и газификация. Процессы га зификации и пиролиза имеют некоторые преимущества по сравне нию с прямым сжиганием: уменьшается объем отходящих газов, имеется возможность использовать генераторный газ для получения других видов энергии [2].

В течение последних десяти лет для сжигания твердых топлив и горючих отходов, кроме традиционных технологий и оборудова ния, используют простейшие газогенераторные установки типа Пинча. позволяющие проводить двухстадийное сжигание в тонком неподвижном слое с высоким КПД и хорошими экологическими по казателями. При этом температура может достигать 1200 – 1300 0С, что на 100 – 300 0С выше температуры горения на колосниковой ре шетки. В этом заключается существенное отличие газогенераторно го процесса от прямого горения топлива, КПД газификации при этом достигает 90 %. Как известно, хлорсодержащие соединения – диоксины окисляются при температуре свыше1150 0С. В настоящее время проводятся работы по использованию в энергетике отходов растениеводства, полимерных отходов, в том числе изношенных шин автотракторной техники. [4,5] В ГНУ «Институт проблем использовании природных ресур сов и экологии НАН Беларуси» на базе газогенератора Пинча созда ны газогенераторы мощностью от 30 до 1000 кВт для сжигания твердых топлив, разработана технология и оборудование для совме стного сжигания торфа (или сопрапеля) и горючих органических отходов. Сущность этого способа заключается в том, что при совме стном сжигании, например, торфа и изношенных автопокрышек об разующийся диоксид серы связывается золой торфа с образованием сульфата кальция (СаО+SО2+0,5О2СаSО4), что приводит к значи тельному снижению выбросов летучих соединений серы в атмосфе ру. Отметим, что при совместном сжигании с торфом наблюдается полное сгорание кусков изношенных шин, в том числе технического углерода – сажи;

каждый процент добавки изношенных шин к торфу повышает теплоту сгорания топлива на 210 кДж/кг.

При газификации смесей ржаной соломы с кальций содержа щими соединениями возможно связывание хлора в нейтральные со единения (CaCl) и снижение выбросов вредных веществ. Проведены испытания по газификации древесных отходов и их смесей с поли этиленовой пленкой на газогенераторных установкахе типа Пинча мощностью 70 и 150 кВт.

При горении топлива на колосникововой решетке коэффици ент избытка воздуха составляет около 1, а в жаровом канале при сжигании газа он достигал 1,2 – 1,3. Как следует из результатов ис пытаний, наибольшую теплоту сгорания имеет генераторный газ, полученный из смеси топлив с полимерными отходами, что находит отражение в повышении температуры факела горения газа в жаро вом канале на 20–30 % по сравнению с температурой горения без добавок органических горючих отходов.

В ГНУ «ИПИПРЭ НАН Беларуси» и УО БГАТУ» предложены новые технические решения по усовершенствованию отдельных уз лов газогенераторов – камеры газификации, колосниковой решетки и рассекателя топлива с учетом качественных характеристик ис пользуемого топлива, что позволило интенсифицировать процесс газообразования и улучшить эксплуатационные показатели газоге нераторов.

1. Левченко С.А.Возможности применения нетрадиционных источников энергии в Беларуси. – НАНБ, 2. Соловьев В.Н., Бида Л.А. Отработка элементов газификации местных видов топлива органических отходов в обращенном режиме. - Минск, 3. Поспелова Т.Г., Основы энергосбережения.- Мн: УП Технопринт, 4. Патент РБ №1732. Газогенератор для твердого топлива. / Лиштван И.И., Нашкевич И.С., Фалюшин П.Л. и др.;

Заявл.27.02.1995;

Опубл.

30.03. 1997;

5. Патент РБ №5032. Газогенератор для отходов растениеводства. / Бохан Н.И., Фалюшин П.Л., Буслов А.В. и др.;

Заявл. 11.05.1999;

Опубл.

14.11.2002.

ПЕРСПЕКТИВЫ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Канд. геогр. наук М.Ю. Березкин (НИЛ ВИЭ Географического ф-та МГУ им. М.В. Ломоносова) Из-за роста цен на энергоносители и с введением энер госберегающих технологий произошло снижение темпов при роста энергопотребления в развитых, постиндустриальных странах. Например, в странах Западной Европы прирост энер гопотребления составляет в последнее десятилетие лишь 0,6% в год. В связи с этим нет надобности в строительстве новых круп ных электростанций. Кроме того, все трудней становится извлекать из недр ископаемое топливо. Нефть приходится искать во все более труднодоступных местах. Освоение месторождений стоит все доро же и дороже. Стоимость инвестиционных проектов по добыче и транспортировку нефти и природного газа в среднем увеличивается в 3-4 раза за десятилетие в расчете на единицу продукции.

Углеводородная энергетика характеризуется сложностью и многоступенчатостью, как при добыче, транспортировке топлива, так и производстве энергии. Например, в нашей стране из расчета доли в производстве и потреблении электроэнергии эффективность единой энергосистемы в 3,5 раз ниже, чем в местном производстве.

К тому же эксплуатация транспортных путей и трубопроводов со пряжена с повышенным риском аварий, несущих угрозу безопасно сти людей и ущерб экологии. За многие десятилетия развития был достигнут предельный КПД энергопроизводящего оборудования.

Технология производства электроэнергии отработана и трудна для совершенствования.

Как и в других отраслях индустриальной экономики в энер гетике чрезвычайно увлекались размерами системы, большими мощностями генераторов, котлов, реакторов, сверхвысокими на пряжениями линий электропередачи (ЛЭП). Превышение же разме ров любой технической системы всегда чревато некоторыми опас ностями. Создание как можно более мощных ГЭС, ТЭС и АЭС, как можно более высоковольтных ЛЭП объясняли экономией, низкой себестоимостью электроэнергии, не замечая, что вместе с ростом размеров энергосистемы, увеличением мощностей генерирующих источников, сверхвысоких напряжений линий электропередач росла вероятность серьезнейших техногенных аварий. Превысив опти мальные размеры системы, допустимые мощности энергооборудо вания и напряжения ЛЭП столкнулись с фактом, когда стоимость линий электропередачи стала соизмерима со стоимостью генери рующих источников, а затраты на средства защиты и автоматики, обеспечивающие совместную работу большого числа мощных элек тростанций, стали приближаться к стоимости самих ЛЭП. Все это вместе с процессами территориальной дисперсии производства и деурбанизации ведет к удорожанию централизованного энергопро изводства.

К тому же, создавая единую энергосистему, не задумыва лись, что может быть как топливно-энергетический кризис (нехватка топлива), так и финансово-экономический дисбаланс (хронические неплатежи за пользование электроэнергией). Например, для Крыма проблема зависимости от единой энергосистемы оказалась в на стоящее время как ни для кого актуальной. Начиная с 1963 г. Крым был присоединен к энергосистеме «Юг». С каждым годом поступ ление электороэнергии в Крым из единой энергосистемы росло. В 1990 г. в Крыму было произведено лишь 10 % от необходимого электропотребления. В 1999 г. Крым удовлетворял свои потребности за счет использования собственной выработанной электроэнергией еще меньше - на 8,5%. В ближайшее время в Крыму не планируется строительство крупных промышленных объектов, которые потребо вали увеличения энергопроизводства. За последнее десятилетие численность населения Крыма оставалась практически одной и той же. Поэтому темпы прироста энергопотребления вряд ли должны быть такими же высокими как в 1960-1970 гг., когда и население росло и вводились в эксплуатацию такие индустриальные энергоза тратные объекты как водохозяйственный комплекс Северо Крымского канала и предприятия химической промышленности.

энергетическом комплексе, а также экологического состояния сель ского хозяйства, свидетельствует о технической возможности и эко номической целесообразности более широкого использования во зобновляемых источников энергии (ВЭИ). Невостребованным явля ется огромные потенциальные возможности природных экологиче ски чистых нетрадиционных ВЭИ Крыма: солнечной радиации, вет ровой энергии, теплоты подземного грунта, морских и геотермаль ных вод. В Крыму в настоящее время принята Комплексная научно техническая программа развития нетрадиционных ВЭИ, рассчитанная на период до 2010 г. По ней предусматривается покрыть за счет ВИЭ до 10% потребностей в топливно-энергетических ресурсах Крыма.

Однако, анализ реального положения дел в централизованной энерге тике и топливно-энергетическом комплексе, а также экологического состояния окружающей среды свидетельствует о возможности и це лесообразности более широкого использования ВИЭ в Крыму.

Территория Крыма обладает достаточно большим ветровым потенциалом. Анализ ветроэнергетических ресурсов Крыма показы вает, что среднегодовые значения скорости ветра на территории по луострова колеблятся в пределах от 3 до 6 м/с, причем максимальные вероятности (более 60%) отмечаются на Южном берегу Крыма, в районе горного массива Ай-Петри и на Керченском полуострове. Ис пользование технического ветроэнергопотенциала только Арабатской стрелки и мыса Казантип может обеспечить до четверти потребности Крыма в электроэнергии.

Ведется строительство крупнейшей на Украине Тарханкут ской ВЭС (мощностью 70 МВт), а также Джанкойской (16), Восточ но-Крымской (12,5), Западно-Сивашской (10,6), Ялтинской (10). К 2009 г. мощность ветростанций достигнет сопоставимой с мощностью всех тепловых электростанций Крыма величины -370 МВт.

Еще одним из доступных видов возобновляемых источников энергии в Крыму является солнечная энергия. В реальных условиях облачности, годовой приход суммарной солнечной радиации на тер ритории Крымского региона находится на уровне 1200-1400 кВт.ч/м2.

При этом, доля прямой солнечной радиации составляет: с ноября по февраль 20-40 %, с марта по октябрь - 40-65%, на Южном берегу Крыма в летние месяцы - до 65-70%.

В Крыму наблюдается также наибольшее по сравнению с со седними регионами число часов солнечного сияния в течение года (2300-2400 часов в год), что создает энергетически благоприятную и экономически выгодную ситуацию для широкого практического ис пользования солнечной энергии. Прямое использование солнечной энергии в условиях Крыма, для выработки в настоящее время элек троэнергии, требует больших капитальных вложений и дополни тельных научно-технических проработок. В 1986 г. вблизи г. Щелки но, где находится недостроенная Крымская АЭС, построена первая в мире солнечная электростанция (СЭС-5) мощностью 5 МВт. Экспе римент с СЭС показал реальность преобразования солнечной энер гии в электрическую. Мощность фотоэлектрических преобразовате лей солнечной энергии, внедряемых в Крыму, к 2010 г. может соста вить до 30 МВт. Солнечная энергия в Крыму может использоваться не только для производства электроэнергии, но и тепла. Горячее во доснабжение от солнца (коллекторов) сбережет дефицитное ор ганическое топливо и не будет загрязнять воздушный бассейн.

Предусматривается строительство нескольких установок по получению и использованию биогаза по комплексному использова нию сельскохозяйственных отходов. Крым, располагая крупным животноводческим комплексом, имеет достаточные ресурсы орга нических отходов, и обладает необходимым научным и техническим потенциалом для разработки и создания современного оборудования для превращения биомассы в газообразное топливо.

С развитием возобновляемой энергетики на всей территории полуострова можно будет отказаться от ЛЭП сверхвысокого напря жения 220-330 кВт, которые пересекают Крым вдоль и поперек, не ся вдоль своих трасс полосу отчуждения. Из-за нее выводиться из сельскохозяйственного оборота значительное количество продук тивных угодий.

Будучи экологически чистыми, возобновляемые источники энергии могли бы снабжать электроэнергией туристические объекты горного Крыма, службы заповедников и другие отдаленные объек ты, решать проблемы энерго- и теплоснабжения для населения, жи вущего в сельской местности и способствовать решению проблемы энергетической безопасности, столь актуальной в период острого энергодефицита. Возобновляемая энергетика может стать перспек тивным направлением для создания устойчивого, сбалансированно го природопользования в Крыму.

ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ РЕСУРСЫ В СИСТЕМЕ

ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКОГО РЕГИОНА

Асп. Э.Ф. Зиемелис, д-р биол. наук А.А. Упитис, д-р биол. наук М.Ж. Кристапсонс (Латвийский Сельскохозяйственный универси тет, Научный центр сельскохозяйственной техники, г. Елгава) Целью нашей работы является оптимизация обеспечения энергоресурсами сельского региона с 8-10 тысячами жителей. Соз дание стабильной и надежной энергосистемы основывается на сба лансированном предложении и потреблении энергии, размещение производства близко друг к другу. В такой системе объединены тра диционные энергии генерирующие термические процессы с совре менными биотехнологиями, а также рециклизация материальных ресурсов [1].

В системе децентрализованного энергообеспечения образу ется меньше нежелательной эмиссии выбросов в окружающую сре ду, снижается себестоимость, зависимость от привозного фосильно го топлива и способствует укреплению местного самоуправления.

Чтобы достигнуть экономически выгодных возобновляемых энерго ресурсов, важно обеспечить равновесное использование всех источ ников энергии [2].

Жидкие отходы региона могут образовать значительное ко личество сырья для нормальной работоспособности устройств про изводства биогаза и твердое сырье для устройств термогазификации и пиролиза. К современным сырьевым источникам биомассы для получения энергии можно отнести различные коммунальные отходы органического характера и стоки [3].

Использование местных энергоресурсов во многом затруд нено из-за суточной и сезонной периодичности в течение года (солнце, ветер, гидроресурсы). Условно стабильной можно считать биомассу полученную при лесопереработке, отходы пищевой про мышленности и побочные продукты в данное время и в ближайшей перспективе. Потенциал местных ресурсов обследован и их исполь зование во многом зависит от ряда элементов всей энергосистемы.

Обеспечение жилого фонда зданий хорошей теплоизоляцией дает возможность значительно снизить энергопотребление. Это наглядно видно по данным табл. 1 и к тому надо стремиться.

Энергопотребление зданий, кВт.ч/м.год Старое здание-находится в эксплуатации 300... Местные источники сырья, которые еще недостаточно рас смотрены в обороте энергоресурсов региона, приведены в табл. 2.

Их успешно можно использовать для получения биогаза и обеззара женного органического удобрения.

Свиноводческий ком Ил очистительных уст Использование жидких отходов в биогазификационном про цессе надо считать как самый эффектиный способ получения энер гии для региона. В таком процессе нет потерь азота и фосфора, а ко нечный продукт в виде органических удобрений на 10-20 % более эффективный, чем обычные удобрения. В процессе получения био газа экологический эффект преобладает над энергетическим. Всегда надо учитывать, что при поддержании процесса получения биогаза на оптимальном режиме, часть энергии возвращается в виде тепла для нагревания субстрата [4]. Потери энергии для перемешивания массы субстрата составляют только несколько процентов (табл.3).

Потребление энергии для поддержания процесса (% от общего количества) Разного рода биомасса различается по содержанию сухих ве ществ, их доступности и зависит от сезона, что влияет на технологи ческий процесс. Наряду с традиционным методом использования биомассы, актуальной является переработка зеленой массы, так как сухое вещество в её составе достигает до 10 тонн с гектара в год с энергоемкостью до 45 МВт.ч, как приведено в табл. 4.

Наши климатические условия являются особо перспектив ными для выращивания многолетней зеленой массы, используемой в качестве источника энергии в современных биотехнологических процессах переработки биомассы в биогаз. По сравнению с лесодре весиной, урожай зеленой массы можно получить 3 - 4 раза за период вегетации.

Актуальной является сбалансированная переработка и про изводство энергии в сельском регионе. В табл. 5 приводятся данные о колебании потребления теплоты и электроэнергии в свиноводче ском комплексе.

Потребление тепла и электроэнергии свиноводческого комплекса Производство энергии должно обеспечить максимально не обходимое потребление. Термогазификационный процесс перера ботки отходов является наиболее эффективным из известных про цессов, так как в нем можно использовать разного рода сырье сухих и твердых cельскохозяйственных отходов (павших животных и др.

после сортировки). В табл.6 дано распределение основных твердых отходов в регионе.

Коммунальные отходы после сорти ровки В этом процессе можно использовать биомассу более низкой энергоемкости и повышенной влажности. Дымовые газы устройств газификационного типа очищаются, поэтому снижается количество вредных выносов около 100 раз, а контактные теплообменники по лучают часть тепла, которое можно возвратить в процесс. Это мине рализованные отходы после получения биогаза, это зола, которая является ценной сырьевой добавкой к органическим удобрениями и в качестве инертного наполнителя. Объединяя условно в одном про цессе биогаз, термическую газификацию и пиролиз можно эффек тивно перерабатывать местные энергоресурсы. Такой комплекс по мимо сортировки отходов содержит участок производства гранул из твердой части субстрата. В табл.7 приводятся технические устрой ства, их мощности и коэффициент эффективности энергоносителей.

В табл. 8 приводятся данные о продукции энергокомплекса.

Органические удобре 1. Биомасса одна из главных и доступных сырьевых ресурсов региона.

2. Дана характеристика био- и термических процессов, их эффекти ность и влияние на окружающую среду.

3. Энергокомплекс для переработки всех местных ресурсов как основ ной элемент энергосистемы.

1. Enerijas /r/evolcija. Pasaules ilgtspjgas enerijas apskats. Еnertika un automatizcija, Nr.2, 2007 (57), lpp. 58-63.

2. Vom Landwirt zum energiewirt. Aprill 2005.

3. Vcijas pieredze biogzes iegan no graudaugiem un lauksaimniecbas atkritumiem. Enertika un automatizcija, 2005. 07., lpp. 50 –53.

4. Андрис Упитис, Оярс Гойжевскис, Миервалдис Кристапсонс, Арнолдс Шкеле. Конверсия биомассы для получения энергоносителей.

Starptautisk konference “Inenierproblmas lauksaimniecb”, Jelgava.

Rakstu krjums, 2005. с. 128-191.

5. Упит А.А., Энергетические аспекты анаэробной ферментации отходов животноводческих ферм. // B кн. Биотехнология кормопроивзодства и переработки отходов. Рига. 1987, с.144–151.

РАБОТЫ ПО ПРИМЕНЕНИЮ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ

И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ АЗЕРБАЙДЖАНА

Канд. техн. наук К.Х. Фаталиев, канд. техн. наук И.А. Аббасов, канд. техн. наук Н.С. Драчинский, А.Д. Джафаров, С.З. Халилов, Т.Я. Мамедова (Азербайджанский В Азербайджанском НИИ «Агромеханика» проводятся НИР и ОКР в области применения альтернативных и возобновляемых источников энергии (АВИЭ) в сельском хозяйстве в соответствии с «Государственной программой применения альтернативных и возоб новляемых источников энергии в Азербайджанской Республике», утвержденной Указом Президента Азербайджанской Республики И.Алиева от 24 октября 2004 года.

Основными направлениями этих работ являются:

использование биогазовых установок в фермерских хозяйствах;

использование энергии солнечной радиации в фермерских хо зяйствах;

изучение вопросов использования некоторых других АВИЭ в сельском хозяйстве Азербайджанской Республики.

В области применения биогаза предложены перспективные конструкции биогазовых установок с использованием тепла солнеч ной энергии для нагрева биомассы в баке-реакторе установки и с резервным источником тепловой энергии, позволяющим использо вать как полученный биогаз, так и электроэнергию для резервного нагрева при недостаточном уровне солнечной радиации.

Разработаны конструкции баков-реакторов для биогазовых установок с вариантами механического, газового и гидравлического перемешивания биомассы, позволяющими активизировать процесс теплопередачи от устройств нагрева и обеспечить очистку поверх ности теплообменников от налипания частиц биомассы.

В области использования солнечной радиации проведены работы по разработке перспективных типов солнечных водонагрева телей, основной особенностью которых является использование солнечных коллекторов интегрального типа, совмещающих приме нение тепла солнечной радиации с баком-аккумлятором. Предложе ны несколько вариантов таких коллекторов, имеющих простые сис темы ориентации по солнцу.

В биогазовых установках и солнечных водонагревателях предусмотрено их модульное исполнение. Модули рассчитаны на ферму до 10 голов дойных коров и на бытовые тепловые нагрузки. В зависимости от размера хозяйства возможно получение установок различной производительности путем соединения нескольких моду лей в различной вариации.

Начаты работы по применению комбинированных устано вок, состоящих из ветроагрегата и солнечных фотоэлектрических батарей для получения электроэнергии, а так же устройств преоб разования тепла солнечной радиации в механическую энергию для привода электрогенераторов.

Разработаны некоторые теоретические вопросы методики расчета биогазовых установок и солнечных водонагревателей.

Предложены формулы для определения необходимой тепловой мощности для биогазовых установок и солнечных водонагревателей, а так же расчеты теплоизоляции баков-реакторов биогазовых уста новок и баков-аккумляторов солнечных водонагревателей.

В частности, для определения необходимой тепловой мощ ности систем нагрева для биогазовой установки и солнечного водо нагревателя предложена формула:

где PT - тепловая мощность, необходимая для разогрева биомассы (в биогазовой установке) или воды (в солнечном водо-нагревателе) от tb0 до tb3 за время, определяемое техноло-гическими усло виями (например, для животноводческой фермы промежуток времени между двумя дойками), кВт;

t1 - заданное значение температуры рабочей среды, °C;

t0 - начальная температура рабочей среды, °C ;

t2 - температура окружающей среды, °C ;

T - постоянная времени нагрева, ч., определяется по известной фор где С – теплоемкость объекта, кДж /°С;

Для расчета теплоизоляции бака-реактора биогазовой уста новки и бака-аккумулятора солнечного коллектора предложена формула где - минимально необходимая толщина теплоизоляции теплово го аппарата, м;

F - наружная поверхность аппарата, м ;

- коэффициент теплопроводности теплоизоляцион-ного материала, - промежуток времени, в течении которого тепло к объекту не по ступает и происходит снижение температуры на допустимую ве Рассмотрены вопросы применения микро и малых ГЭС в ус ловиях Азербайджанской Республики. На основе анализа количества рек различной категории выявлены следующие возможности приме нения малой энергетики (Таблица 1).

Количество рек и возможности получения электроэнергии Общая установленная мощность микро и малых ГЭС может достичь 714 МВт.

Предложены способы установки микро ГЭС на ороситель ных каналах, а также схемы их установки на субартезианских сква жинах с целью рекуперации части электроэнергии, затрачиваемой на привод насосов.

Выполненные расчеты показывают, что необходимая мощ ность альтернативного источника энергии для энергоснабжения фермерских хозяйств с поголовьем 5 – 100 дойных коров находится в пределах 5 – 40 кВт.

Предложена схема установки такого рода, в которой воз можно использование, как тепла солнечной радиации, так и тепла термальных вод мощностью до 50 кВт.

1. Альтернативные и возобновляемые источники энергии (АВИЭ) могут найти широкое применение для электроснаб жения фермерских хозяйств в условиях Азербайджанской Республики.

2. Малая гидроэнергетика, биоэнергетика и гелиоэнергетика являются наиболее перспективными видами АВИЭ в Рес 3. Работы НИИ «Агромеханика» будут способствовать фермер ским хозяйствам республики осваивать различные источни ки альтернативной и возобновляемой энергии.

АВТОНОМНЫЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА

ОСНОВЕ ВИЭ ДЛЯ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ ЗАПОВЕДНЫХ

ТЕРРИТОРИЙ РОССИИ

Канд. техн. наук А.К. Сокольский (ГНУ ВИЭСХ) В Российской Федерации насчитывается 100 Государственных природных заповедников (ГПЗ и 35 Национальных парков (НП), ко торые занимают более 2% территории страны и испытывают суще ственные трудности с энергоснабжением.

Развитие традиционных методов ведет к ухудшению экологи ческой обстановки, а недостаток в энергообеспечении ухудшает ус ловия жизни и работы персонала, снижает уровень проводимой на учной работы, затрудняет привлечение новых квалифицированных кадров. Поэтому включение в энергетический баланс заповедных территорий возобновляемых источников энергии (ВИЭ) наряду с энергосбережением представляется перспективным направлением развития систем энергоснабжения.

Основными объектами возможного использования возобнов ляемых источников энергии на территориях ГПЗ и НП являются кордоны, лесничества, приюты и водопойные пункты для животных с автономным электроснабжением.

Кордоны представляют собой микропоселения (1-2 здания, площадью 50-150 кв.м) с ограниченной инфраструктурой, находя щиеся на значительном удалении от населенных пунктов. Кордоны предназначены, как правило, для постоянного проживания сотруд ников, а также для выполнения ими служебных обязанностей в со ответствии с профилем заповедника.

В настоящее время энергоснабжение этих объектов находится на минимальном уровне:

- электроснабжение за счет маломощных бензоэлектрических генераторов;

- теплоснабжение за счет печного отопления на дровяном топ ливе.

Учитывая специфику работы заповедников, основным недос татком бензоэлектрических агрегатов можно считать высокий уро вень шума, вредные выбросы в атмосферу и низкую экономичность.

Шум от работающей электростанции слышен на расстоянии 5-10 км и является сильным беспокоящим фактором для животных. Кроме того, маломощные бензогенераторы имеют весьма низкий моторе сурс 6001500 ч. и большой расход топлива 350500 гр/кВт.ч.

Бензогенераторы могут обеспечить осветительную нагрузку, но не дают возможность использования бытовых электрохолодиль ников. Таким образом, одно из основных требований к современным автономным источникам электроэнергии это возможность кругло суточного обеспечения потребителей.

Состояние ныне действующего энергетического оборудования (бензо- и дизельгенераторы) оценивается как неудовлетворительное из-за крайней изношенности материальной части.

Поэтому основными вопросами, которые могут быть решены с помощью установок на базе ВИЭ являются следующие:

- сокращение объемов заготовки дров;

- снижение расходов жидкого топлива;

- исключает необходимость периодической доставки аккуму ляторных батарей;

- улучшается привлекательность работы на кордонах и стан циях;

- увеличение использования современного бытового оборудо вания, налаживание «интеллектуального быта»;



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 14 |
 




Похожие материалы:

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) Открытое акционерное ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АГРОХИМИИ им. Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ Министр сельского хозяйства Президент Российской академии Российской Федерации сельскохозяйственных наук _А. В. Гордеев _Г. А. Романенко 24 сентября 2003 г. 17 сентября 2003 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ...»

«МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно- производственной конференции Москва 2006 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно-производственной конференции, посвященной 40-летию начала осуществления широкомасштабной программы мелиорации Москва 2006 УДК 631.6 М 54 ...»

«ПЧЕЛОВОДСТВО А.Г МЕГЕДЬ В.П. ПОЛИЩУК Допущено Государственным агропромышленным комитетом Украинской ССР в качестве учебника для средних специальных учебных заведений по специальностям Пчеловодство и Зоотехния Киев Выща школа 1990 ББК 46.91я723 М41 УДК 638.1(075.3) Рецензенты: преподаватель М. И. Совкунец (Борзнянский совхоз-техникум Черни говской области), И. Ф. Доля (заведующий пчелофермой Республиканского учеб но-производственного комбината по пчеловодству) Переведено с издания: Мегедь О. Г., ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет. Институт наук о Земле ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVII Докучаевские молодежные чтения посвященной 110-летию Центрального музея почвоведения им. В.В. Докучаева НОВЫЕ ВЕХИ В РАЗВИТИИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВА ПОЗНАНИЯ ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVI Докучаевские молодежные чтения посвященной 130-летию со дня выхода в свет книги Русский чернозем В.В. Докучаева ЗАКОНЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: НОВЫЕ ВЫЗОВЫ 4– 6 марта 2013 года ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XV Докучаевские молодежные чтения посвященной 150-летию со дня рождения Р.В. Ризположенского ПОЧВА КАК ПРИРОДНАЯ БИОГЕОМЕМБРАНА 1– 3 марта 2012 года Санкт-Петербург ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В.Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения посвященной 165-летию со дня рождения В.В.Докучаева ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ СТРЕССОВ 1– 4 марта 2011 года Санкт-Петербург ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНАЯ ВЕТЕРИНАРНАЯ АССОЦИАЦИЯ МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ЗНАНИЯ МОЛОДЫХ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И АПК СТРАНЫ Санкт-Петербург 2012 1 УДК: 619 (063) Материалы международной научной конференции студентов, аспи рантов и молодых ученых Знания ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МАТЕРИАЛЫ ХІІ МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (Гродно, 18-20 мая 2011 года) В ТРЕХ ЧАСТЯХ ЧАСТЬ 3 АГРОНОМИЯ ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ ЗООТЕХНИЯ ВЕТЕРИНАРИЯ ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ К 60-летию вуза Гродно УО ГГАУ УДК 63 (06) ББК М Материалы ХІІ Международной студенческой научной конференции. – Гродно, 2011. – ...»

«Казанский (Приволжский) федеральный университет Общество почвоведов им. В.В. Докучаева Институт проблем экологии и недропользования АН РТ НАСЛЕДИЕ И.В. ТЮРИНА В СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В ПОЧВОВЕДЕНИИ Материалы международной научной конференции Казань, 15-17 октября 2013 г. И.В.Тюрин (1892-1962) Казань 2013 УДК 631.4 ББК 40.3 Печатается по решению Ученого совета Института фундаментальной медицины и биологии ФГБОУ ВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Наследие И.В. Тюрина в ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издательство Санкт-Петербургского университета 2012 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2012 УДК 631.4 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: Б.Ф. Апарин (председатель), Е.В. Абакумов, ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издательство Санкт-Петербургского университета 2009 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2009 УДК 631.4 + 577.34 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: И.А. Горлинский (председатель), Б.Ф. ...»

«X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ 25-27 сентября 2013 г. г. Благовещенск АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА ДВО РАН АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ WWF РОССИИ БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОЮЗА АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РУССКОГО БОТАНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ АФ БСИ ДВО РАН X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ 25-27 сентября ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЫ IX МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ 31 марта 2011 Димитровград 2011 г. УДК 631 Редакционная коллегия: Главный редактор Х.Х. Губейдуллин Научный редактор Т.А. Мащенко Редакционная коллегия И.И. Шигапов А.М. Кадырова ...»

«Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки (Россия) Германо-российский кооперационный проект Развитие и внедрение современных технологий производства молока и говядины в РФ III РОССИЙСКО-ГЕРМАНСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ Перспективы развития сельского хозяйства: кормопроизводство и кормление КРС как предпосылка высокой продуктивности в молочном и мясном скотоводстве ...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина В.А. Марков, Е.С. Иванов, Е.А. Лупанов Биоразнообразие и охрана природы Учебное пособие Рязань 2009 ББК 20.1я73 М26 Печатается по решению учебно-методического совета Государ ственного образовательного учреждения высшего профессиональ ного образования Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина в соответствии с ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.