- •Южно-Уральский Государственный Университет
- •3.7 Малые аэс…………………………………………………………………...23
- •Запасы и ресурсы традиционных и нетрадиционных источников энергии
- •Энергоресурсы планеты
- •Возможности использования энергоресурсов
- •Энергоресурсы России
- •Совершенствование способов производства энергии
- •2.1 Получение энергии на тэс
- •2.2 Переменный график электропотребления
- •2.3 Проблемы передачи электроэнергии
- •2.4 Комбинированная выработка тепловой и электрической энергии
- •2.5 Газотурбинные и парогазовые установки (гту и пгу)
- •2.6 Магнитно-гидродинамические установки (мгду)
- •2.7 Топливные элементы
- •2.8 Тепловые насосы
- •Нетрадиционные источники энергии. Энергетические установки малой мощности
- •Место малой энергетики в энергетике России
- •3.2 Газотурбинные и парогазовые малые электростанции
- •3.3 Мини тэц
- •3.4 Дизельные электростанции
- •3.5 Газопоршневые электростанции
- •3.6 Малые гибридные электростанции
- •3.7 Малые аэс
- •3.8 Малая гидроэнергетика
- •4 Возобновляемые источники энергии
- •4.1 Проблемы использования возобновляемых источников энергии
- •4.2 Гидроэнергетика
- •4.3 Солнечная энергия
- •4.3.1 Преобразование солнечной энергии в тепловую энергию
- •4.3.2 Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии
- •4.3.3 Термодинамическое преобразование солнечной энергии в электрическую энергию
- •4.3.4 Перспективы развития солнечной энергетики в России
- •4.4 Ветроэнергетика
- •4.4.1 Особенности использования энергии ветра
- •4.4.2 Классификация ветроустановок
- •4.4.3 Производство электроэнергии с помощью вэу
- •4.4.4 Ветроэнергетика России
- •4.5 Геотермальная энергетика
- •4.5.1 Происхождение геотермальной энергии
- •4.5.2 Техника извлечения геотермального тепла
- •4.5.3 Использование геотермальных источников для выработки электроэнергии
- •4.5.4 Использование геотермальных источников для теплоснабжения
- •4.5.5 Влияние геотермальной энергетики на окружающую среду
- •4.5.6 Геотермальная энергетика России
- •4.6 Энергия приливов
- •4.6.1 Причины возникновения приливов
- •4.6.2 Приливные электростанции (пэс)
- •4.6.3 Влияние пэс на окружающую среду
- •4.6.4 Приливная энергетика России
- •4.7 Энергия волн и океанических течений
- •4.7.1 Энергия волн
- •4.7.2. Энергия океанических течений
- •4.8 Тепловая энергия морей и океанов
- •4.8.1 Ресурсы тепловой энергии океана
- •4.8.2 Океанические тепловые электростанции
- •4.9 Использование энергии биомассы
- •4.9.1 Ресурсы биомассы
- •4.9.2 Термохимическая конверсия биомассы (сжигание, пиролиз, газификация)
- •4.9.3 Биотехнологическая конверсия биомассы
- •4.9.4. Экологические проблемы биоэнергетики
- •5 Утилизация твердых бытовых отходов (тбо)
- •5.1 Характеристика твердых бытовых отходов (тбо)
- •5.2 Переработка тбо на полигонах
- •5.3 Компостирование тбо
- •5.4 Сжигание тбо в специальных мусоросжигательных установках
3.4 Дизельные электростанции
В отдельных труднодоступных районах России куда невыгодно проводить ЛЭП для энергоснабжения населения этих районов используют бензиновые и дизельные электростанции. В районах крайнего севера число их превышает 50 тыс. Примерно 47 тыс. из них – дизельные. Если в районе нет своего топлива, то самым дешевым вариантом электроснабжения явл-ся вариант с дизельной электростанцией на привозном топливе. Ежегодный расход топлива таких электростанций – 6 миллионов тонн. В поставках топлива задействовано – 60 тыс. человек. В ДВС в качестве рабочего тела используют продукты сгорания, поэтому КПД ДВС достигает 45%, но поршневые ДВС содержат детали, кот-е совершают возвратно – поступательное движение. Мощность ДВС можно увеличить за счет увеличения диаметра цилиндра хода порщней, частоты вращения вала что приводит к увеличению инерционных сил, поэтому из условий прочности нужно увеличивать массу двигателя, что ускоряет износ поршне – цилиндровой группы при трении. В то же время дизельные станции имеют преимущества: являются 1) Высокий КПД (до 0.4) и малый удельный расход топлива (250 – 300 г / кВт ч.) 2) Быстрота запуска и полная автоматизация технологических процессов 3) Возможность работы без технического обслуживания в течении 250 часов и более. 4) Компактность и минимальное количество обслуживающего персонала. 5) Небольшие строительные объемы и быстрота строительства.
Но ДЭС имеет такие недостатки как: 1) Высокая стоимость топлива (стоимость дизельного топлива в 6-7 раз выше стоимости природного газа и 2 раза выше стоимости топочного мазута. 2) Ограниченный срок службы.
Наша промышленность производит ДЭС в большом диапазоне мощностей. Основными производителями ДЭС являются ОАО «Звезда» (г. Санкт – Петербург) и ОАО «Рыбинские моторы» (Мощность от 10 до 1000 квт). В последнее время получают широкое распространение дизельные электротепловые станции (ДЭТС). Они обеспечивают комбинированную электрической и тепловой энергии за счет утилизации тепла выхлопных газов и тепла охлаждения рубашки двигателя. В выхлопной тракт двигателя включают котлы – утилизаторы. В тепловую схему ДЭТС можно включить тепловые насосы для повышения температуры охлаждающей воды до уровня при котором ее можно использовать в системе теплоснабжения.
В настоящее время сроки эксплуатации большинства дизельных установок превышают установленные. Поэтому предусматривается реконструкция всех дизельных электростанций с использованием оборудования нового поколения, и перевод двигателей на газовое и нефтяное моторной топливо. Также предлагается строительство автоматизированных ДЭС контейнерного типа и развития системы их сервисного обслуживания.
3.5 Газопоршневые электростанции
Т.к. цены на дизельное топливо постоянно растут, то использование дизельных электростанций на дизельном топливе становятся дорогостоящим, поэтому в настоящее время в мире большой интерес проявляют к ГДЭС. В качестве топлива на них используют природный газ. Топливная составляющая в производстве электроэнергии на таких ЭС в 2-2,5 раза ниже чем на ДЭС. ГРЭС имеют не только высокую экономичность но и хорошие экологические харак-ки. Также использование природного газа в качестве топлива увеличивает ресурс двигателя. Такие станции желательно использовать в тех районах, в кот-х наложено газоснабжение. В этом случае на стоимости электроэнергии и стоимости окупаемости ГДЭС конкурирует не только с ДЭС, но и с системами централизованного электроснабжения. ГДЭС используют во многих странах мира. В США значительно увеличили выпуск ГДЭС мощностью от 75 до 600 кВт. Газовый четырехтактный двигатель с искровым зажигание из 18 цилиндров диаметром 340 мм и ходом поршня 317 мм. Имеют суммарную мощность 5,75 МВт и кпд по электроэнергии 44,2%. Таким двигателями оборудована ЭС мощностью 180 МВт в Колораде, США ЭС служит для покрытия электронагрузки в пиковый период, т.к. ДВС с предварительным смешением газа и воздуха и искровым зажигание быстро запускается в работу. На такой ЭС можно регулировать нагрузку путем включения или выключения любого кол-ва из 20 установленных двигателей. Что бы предотвратить аварии в энергосистеме пиковые электростанции с ДВС на природном газе. Широкий диапазон мощности ГДЭС от 300 кВт до 2,5 МВт и наличие системы утилизации тепла уходящих газов и охлаждающей воды позволяет оптимально обеспечить потребителей теплом и электроэнергией. В ряде районов России построены и успешно эксплуатируются ГДЭС мощностью до 5,7 МВт. Опыт эксплуатации показал, что они обеспечивают надежную и бесперебойную подачу электроэнергии с небольшой себестоимостью.
Срок окупаемости от 1 до 3,5 лет. ГДЭС могут работать на природном газе, биогазе, коксовом газе. В ГДЭС более эффективно утилизируется тепло уходящих газов, охлаждение двигателя. На которых отечественных заводах налажено производство теплообменников.
ГДЭС выпускают “Барнаул-трансмаш” и ОАО “Звезда”.