Приливна енергія

Сьогодні в світі існує тільки одна потужна приливна електростанція (ПЕС) - Рані (Франція, потужність 240 МВт) - і кілька дрібних (Канада, Китай). У Росії є одна експериментальна Кислогубская ПЕС потужністю 0,4 МВт, побудована ще в 1967 році з метою відпрацювання будівельних рішень і режимів експлуатації. Основні досліджені в Росії створи для можливого створення ВЕЗ такі, що потужність цих станцій повинна бути досить велика. Проектні опрацювання показали, що, наприклад, потужність Тугурской ПЕС на Охотському морі повинна становити 7,8 ГВт, а Мезенской ПЕС на Білому морі - 19,2 ГВт. При цьому число гідроагрегатів кожної ПЕС обчислюється сотнями, так як особливістю приливної енергії є великі витрати при малих напору. Величезна потужність таких ПЕС вимагає надзвичайно великих капітальних вкладень як безпосередньо в їх будівництво, так і в заходи, необхідні для адаптації ПЕС в енергосистемі, оскільки потужність ПЕС змінна в добовому циклі. Відповідно, потрібна зміна структури генеруючих потужностей в енергосистемі, будівництво потужних і протяжних ЛЕП і т.п. Все це відсуває створення суперпотужних ПЕС на істотно більш віддалене майбутнє. Разом з тим науково-дослідні і дослідні роботи в цьому напрямку повинні бути продовжені.

Пріоритетними технологіями в приливної енергетики є подальший розвиток розробленого в Росії наплавного методу будівництва гребель для ПЕС і вдосконалення гідротурбін і генераторів.

Енергія біомаси

Під терміном "біомаса" розуміється органічна речовина рослинного і тваринного походження. Це органічна речовина може бути використано для отримання енергії. Строго кажучи, біомаса може бути віднесена до поновлюваних джерел енергії тільки в разі, якщо її споживання, наприклад в річному циклі, не перевищує її природного приросту в цьому циклі. Протягом історії людства, коли використовувалося тільки рослинне паливо, цей баланс не дотримувався, в результаті чого лісів на землі значно поменшало.

Біомаса володіє всіма характеристиками, властивими викопному паливу. Вона може запасатися, транспортуватися і бути використана для отримання тепла і електроенергії. До біомасі відносяться деревина і відходи лісозаготівель і лісопереробки, відходи сільського господарства, в тому числі тваринництва, побутові відходи в містах і населених пунктах. Біомаса може бути використана шляхом термічної або біологічної конверсії. Термічна конверсія шляхом прямого спалювання здавна використовувалася людством. Але це найменш ефективний спосіб використання біомаси. Більш прогресивним є піроліз та газифікація, в процесі яких можуть бути отримані більш калорійні і зручні для використання види газоподібного і рідкого, в тому числі моторного, палива.

При біологічної конверсії здійснюється анаеробне метанове зброджування біомаси з отриманням біогазу, основним компонентом якого є метан. Продуктом біологічної конверсії відходів сільського господарства крім біогазу є також високоякісні екологічно чисті добрива.

Використання біомаси різних видів і різними способами для отримання енергії має в світі широке поширення і інтенсивно розвивається. В даний час річний обсяг застосування біомаси відповідає 1,27 • 109 т нафтового еквівалента, що становить 15% світового енергоспоживання. Для 1,5 млрд чоловік біомаса є головним джерелом енергії.

Основним видом використовуваної біомаси є деревина і відходи деревообробки. Росія володіє лісовими ресурсами, складовими 24% світових. Річний приріст деревини досягає 1 • 109 м3, можлива щорічний видобуток - 38 млн т у.п. Якість деревини як палива робить її придатною для енергоустановок відносно малій потужності. Газогенераторна установка на деревині в східних лісових районах країни цілком конкурентоспроможна з Дізельелектріческіе установкою порівнянної потужності. У Росії випускається обладнання для таких газогенераторних установок, а також комплектне устаткування для біологічної конверсії біомаси різної продуктивності.

Екологічне значення використання біомаси у вигляді різних відходів сільськогосподарського і побутового походження важко переоцінити.

Пріоритетною технологією у використанні біомаси є, перш за все, підвищення ефективності процесів отримання моторного та іншого зручнішого для застосування і більш калорійного палива в порівнянні з вихідним матеріалом.

Воднева енергетика

Водень як енергоносій не відноситься до поновлюваних джерел енергії, але воднева енергетика цілком відповідає поняттю нетрадиційної енергетики. Головною перевагою водню є екологічна чистота, так як продуктом його прямого згоряння або застосування в електрохімічних генераторах (паливних елементах) є вода.

Основні труднощі в реалізації водневої енергетики, в тому числі і при використанні водню як палива для транспортних засобів, полягає в тому, що в природі водень як такий відсутній. Він знаходиться в хімічній сполуці з іншими елементами, головним чином з киснем (вода) і вуглецем (вуглеводні). Таким чином, перш ніж використовувати водень, його треба отримати. Для цього потрібно затратити енергію. Один з основних способів отримання водню складається в електролізі води. Далі отриманий водень можна спалювати в паротурбінному циклі для отримання електроенергії, або використовувати з тією ж метою в паливних елементах, коефіцієнт корисної дії яких досягає 70%. оскільки

ККД електролізера не перевищує 0,8-0,9, сумарний ККД системи електролізер-паливний елемент складе близько 0,6. Тому, щоб отримати на виході системи одиницю електроенергії, потрібно затратити в електролізері 1,6-1,7 одиниці енергії.

При конверсії вуглеводнів з отриманням водню витрачається менше енергії, ніж при електролізі води. Однак вуглеводні самі по собі є якісними видами палива, в тому числі моторного.

За ваговій енергоємності водень істотно перевершує будь-які інші енергоносії, але поступається їм всім за об'ємною показником, тобто по енергоємності на одиницю об'єму. Тому зберігання водню, в тому числі на борту транспортного засобу, представляє досить серйозну проблему.

Незважаючи на те що проблема водневої енергетики активно розробляється, а також обговорюється в науковій пресі і на численних конференціях ось уже понад тридцять років, ця проблема містить більше питань, ніж відповідей. На основі цих розробок і обговорень можна лише позначити пріоритетні завдання в галузі водневої енергетики, до яких слід віднести підвищення ефективності риформінгу вуглеводневого палива з отриманням водню, в тому числі на борту транспортного засобу, підвищення ефективності парової конверсії вугілля з виділенням водню їх одержуваного синтез-газу , дослідження можливостей отримання водню з біомаси за допомогою біологічної конверсії, підвищення об'ємної енергоємності при зберіганні водню шляхом застосування нанорозмірних структур замість металлогідрітов. Воднева енергетика знаходиться ще на початку довгого шляху, який їй належить пройти.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >