25. Солнечная энергетика.

Гелиоэнергетика – получение энергии от Солнца. Имеется несколько технологий солнечной энергетики. Фотоэлектрогенераторы для прямого преобразования энергии излучения Солнца, собранные из большого числа последовательно и параллельно соединенных элементов, получили название солнечных батарей.

Получение электроэнергии от лучей Солнца не дает вредных выбросов в атмосферу, производство стандартных силиконовых солнечных батарей также причиняет мало вреда. Но производство в широких масштабах многослойных элементов с использованием таких экзотических материалов, как арсенид галлия или сульфид кадмия, сопровождается вредными выбросами.

Солнечные батареи занимают много места. Однако в сравнении с другими источниками, например с углем, они вполне приемлемы. Более того, солнечные батареи могут помещаться на крышах домов, вдоль шоссейных дорог, а также использоваться в богатых солнцем пустынях.

Особенности солнечных батарей позволяют располагать их на значительном расстоянии, а модульные конструкции можно легко транспортировать и устанавливать в другом месте. Поэтому солнечные батареи, применяемые в сельской местности и в отдаленных районах, дают более дешевую электроэнергию. И, конечно, солнечных лучей по всему земному шару найдется больше, чем других источников энергии.

Жители отдаленных районов используют энергию солнечных батарей для освещения, радиовещания и других бытовых нужд. Практическое применение солнечной энергии следует отметить также при подъеме воды из скважин и на нужды здравоохранения.

Главной причиной, сдерживающей использование солнечных батарей, является их высокая стоимость, которая в будущем, вероятно, снизится благодаря развитию более эффективных и дешевых технологий. Нынешняя стоимость солнечной электроэнергии равняется 4,5 долларов за 1 Вт мощности и, как результат, цена 1 кВт·ч электроэнергии в 6 раз дороже энергии, полученной традиционным путем сжигания топлива. Когда же цена производства солнечной энергии сравняется с ценой энергии от сжигания топлива, оно получит еще более широкое распространение, причем с начала 90-х гг. темпы роста гелио-энергетики составляют 6% в год, в то времякак мировое потребление нефти растет на 1,5% в год.

Возможно использование солнечной энергии для получения тепловой, в частности, для отопления жилищ.

20. Управление расходом электроэнергии на собственные нужды ГЭС.

Экономия электроэнергии на собственные нужды на гидростанциях

обеспечивается снижением расходов на технологию производства, отопление

и освещение.

Снижение расходов электроэнергии на технологию производства воз-

можно за счет оптимизации режимов охлаждения оборудования.

1. Снижение расходов электроэнергии на технологию производства

осуществляется:

за счёт оптимизации режимов охлаждения оборудования (вода, масло,

воздух; например, охлаждение обмотки статора гидрогенератора);

уменьшения времени работы компрессорных установок вследствие

уменьшения протечек в системах воздухообеспечения в ОРУ или замены

ВВБ на элегазовые выключатели, уменьшения времени работы гидрогенератора в режиме синхронного компенсатора.

2. Снижение расходов электроэнергии на отопление обеспечивается:

выбором оптимального режима отопления машинного зала, производственных и служебных помещений;

автоматизацией контроля и управл температурным режимом помещений;

управлением режимом работы вентиляции помещений;

использованием в качестве отопления машинного зала работы системы

охлаждения генераторов.

3. Снижение расходов электроэнергии на освещение осуществляется путем:

оптимизации уровня освещения в соответствии с нормативами;

автоматизации управления освещением наружным и помещений большой

площадью; своевременной чистки светильников, витражей;

замены светильников на современные с высокой светоотдачей.__

24. Геотермальная энергетика.

В ядре нашей планеты максимальная температура достигает 4000 °С.

Выход тепла через твердые породы суши и океанского дна происходит глав-

ным образом за счет теплопроводности (геотермальное тепло) и реже – в ви-

де конвективных потоков расплавленной магмы или горячей воды.

Качество геотермальной энергии обычно невысокое, и лучше его использовать непосредственно для отопления зданий и других сооружений или же для предварительного подогрева рабочих тел обычных высокотемпературных установок. Принято выделять три класса геотермальных районов.

1. Гипертермальный. Температурный градиент – более 80 °С/км. Эти

районы расположены в тектонической зоне, вблизи границ континентальных

плит. Почти все из существующих ГеоТЭС размещены именно в таких районах.

2. Полутермальный. Температурный градиент – примерно от 40 до

80 °С/км. Подобные районы связаны главным образом с аномалиями, лежа-

щими в стороне от границ платформ. Извлечение тепла производится из ес-

тественных водоносных пластов или из раздробленных сухих пород.

3. Нормальный. Температурный градиент – менее 40 °С/км. Такие рай-

оны наиболее распространены, именно здесь тепловые потоки составляют

примерно 0,06 Вт/м2. Маловероятно, чтобы в таких районах даже в будущем

стало экономически выгодно извлекать тепло из недр.

В каждом из перечисленных классов, в принципе, можно получить те-

пло за счет:

естественной гидротермальной циркуляции, при которой вода проникает в глубоко залегающие породы, где превращается в сухой пар, пароводяную смесь или просто нагревается до достаточно высокой температуры. Соответствующие выходы наблюдаются в природных условиях (гейзеры);

искусственного перегрева, связанного с охлаждением полурасплавленной магмы, застывшей в виде лавы;

охлаждения сухих скальных пород, обладающих достаточно низкой

теплопроводностью. Создание искусственных разрывов в породах позволяет

прокачивать через них воду, отбирая тепло.