Введення
Енергооснащеність є основою технічного прогресу. Енергетична криза 1970-х років істотно загострив проблему енергозабезпечення суспільства. Стало ясно, що період дешевих і легко доступних джерел енергії скінчився. Енергетичні проблеми нерозривно переплелися з економічними, екологічними, соціальними та політичними проблемами. Енергетика стала одним з найголовніших чинників, визначають розвиток світової економіки.
У цих умовах особливої вЂ‹вЂ‹актуальності набула задача пошуку нових, нетрадиційних способів і джерел одержання енергії, особливо відновлюваних. До таких джерел відносяться:
п‚· Сонячне випромінювання. p> п‚· Гідравлічна енергія малих річок. p> п‚· Геотермальне тепло. p> п‚· Енергія вітру. p> п‚· Енергетичні ресурси світового океану. p> У Нині світова потреба в первинній енергії оцінюється величиною 12 млрд. тонн умовного палива. Енергоспоживання в Росії складає менше 1 млрд. тонн на рік. Дані про запаси паливно-енергетичних ресурсів РФ наведено в табл. 1. (Див. Додаток). p> Якщо орієнтуватися тільки на запаси органічного палива, то, безсумнівно, необхідне повернення до збільшення частки кам'яного і бурого вугілля в паливному балансі країни. Нафта і газ є високоцінних сировиною, а їх запаси в порівнянні з запасами вугілля приблизно в 20 разів нижче. Однак вугілля є екологічно В«бруднихВ» паливом. Крім того, його видобуток пов'язана з підвищеними витратами і ризиком, тому що запаси кам'яного вугілля в даний час збереглися в основному на великій глибині.
Тому настійно необхідно залучення у виробництво інших видів первинної енергії, таких як:
п‚· гідравлічна енергія малих річок;
п‚· вітрова;
п‚· приливна;
п‚· геотермальна;
п‚· сонячна.
Сучасний внесок у світове енерговиробництво на основі сонячної, вітрової, приливної енергії становить 0,1%, а встановлена ​​потужність електростанцій, що використовують ці енергоресурси досягає 36 ГВт. У той же час технічно здійсненний потенціал цих енергоджерел в світі становить (млрд. тонн):
п‚· сонячна енергія ............. 6,0;
п‚· енергія вітру ................... 2,8;
п‚· геотермальна енергія ....... 1,0. p> За найбільш обережними оцінками, в умовах Росії тільки за рахунок сонця і вітру можна отримувати до 0,5 млрд. тонн палива на рік. Це становить 20-25% максимально можливого споживання енергії в РФ на досить віддалену перспективу. Дані про потенціал нетрадиційних джерел енергії в РФ наведено в табл. 2. br/>
Малі гідроелектростанції
Технічно можливий гідроенергетичний потенціал складає приблизно 10% від повних запасів розвіданого органічного палива. В даний час виробіток на гідроелектростанціях (ГЕС) РФ становить 6% від загального виробництва електроенергії. Досвід будівництва гідроелектростанцій в колишньому СРСР показав, що спорудження великих ГЕС можливе тільки в економічно розвинених країнах через величезні витрат як на будівництво, так і на природоохоронні заходи. Крім того, необхідні великі капіталовкладення на підтримку в працездатному стані всього комплексу гідротехнічних споруд.
Тому використання гідроенергетичного потенціалу на сучасному етапі можливе лише на основі широкого застосування гідроустановок (ГЕУ) малої потужності. Установки потужністю менше 0,1 МВт відноситься до категорії мікро-ГЕС. Станції потужністю менше 30 МВт можуть бути побудовані як на малих і середніх річках, так, в окремих випадках, і на річках великих (при низьконапірних гидроузлах або при неповному використанні стоку). У Російській Федерації знаходяться в експлуатації малі ГЕС (МГЕС) сумарною потужністю 545 МВт. Вони виробляють 1940 млн. кВт Г— год електроенергії на рік. Практично всі ці МГЕС розташовані на Європейській території РФ, При цьому, основні сумарні потужності МГЕС (більше 2/3) припадають на райони Північно-Заходу і Північного Кавказу.
ГЕУ малої потужності можуть будуватися на основі греблі і деривационной схем, а також на базі використання енергії вільного потоку води.
Для збільшення потужності ГЕС, використовує енергію вільного потоку, необхідно збільшувати швидкість води за рахунок застосування сопел на вході і виході установки.
ГЕУ на основі енергії вільного потоку можуть монтуватися на палях або розташовуватися на плотах (так звані наплавні ГЕС).
Вітроенергетичні установки
У світовій практиці широко використовуються вітроенергетичні установки (ВЕУ). Деякі з них досягають граничною для вітроагрегатів потужності в 3-4 Мвт (табл. 3). (Див. Додаток)
ВЕУ застосовуються для приводу насосних станцій, опріснення мінералізованих вод, меліорації земельних угідь. В даний час застосовують ВЕУ двох конструктивних типів:
п‚· з горизонтальною віссю обертання, паралельної повітряному потоку;
п‚· з вертикальною віссю обертання, перпендикулярної повітряном...
