Энергоснабжение обособленных и удаленных потребителей на основе использования петротермальных источников энергии

• Автор: Григорьев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 220 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Основные сокращения и обозначения
ГЛАВА I АНАЛИЗ АКТУАЛЬНОСТИ ПРОБЛЕМЫ
ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ОБОСОБЛЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ И ПУТИ РЕШЕНИЯ
1.1 Классификация удаленных и обособленных потребителей
1.2 Анализ существующих способов энергоснабжения удаленных и обособленных потребителей
1.3 Анализ перспективы использования возобновляемых источников энергии для энергоснабжения удаленных и обособленных потребителей
1.4 Анализ и обобщение характеристик теплового состояния недр Земли на территории РФ
ГЛАВА II РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ЭФФЕКТИВНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПЕТРОТЕРМАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ЗЕМЛИ
2.1 Расчетно-параметрическое исследование процесса теплового съема из недр Земли
2.2 Физическое моделирование вариантов теплового съема в односкважинной системе
2.2.1 Описание и обоснование конструкции экспериментального стенда для моделирования съема глубинной тепловой энергии Земли
2.2.2 Оценка погрешности измерений
2.2.3 Определение влияния конструкции одно скважинной системы съема глубинной тепловой энергии Земли на ее эффективность
2.2.4 Оценка влияния эксцентриситета трубопровода теплоносителя по отношению к срезу скважины на теплосъем из твердых пород ГЛАВА III АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ ЭНЕРГОИСТОЧНИКОВ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ПЕТРОТЕРМАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ЗЕМЛИ
3 Л Использование турбин на низкокипящих рабочих веществах
3.2 Схема энергогенерирующей установки на основе петротермальной тепловой энергии Земли с использованием тепловых насосов
3.3 Комбинированная схема прямого подогрева (или подогрева с ТНУ)
и генерация электрической энергии
ГЛАВА IV ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕТРОТЕРМАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ УДАЛЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
4.1 Методика проведения технико-экономической оценки энергоисточника на основе использования глубинной тепловой энергии Земли
4.2 Расчёт денежного потока, генерируемого при внедрении петротермального энергоисточника
4.2.1 Расчет потребной мощности энергетической системы объекта
4.2.2 Расчет положительной составляющей денежного потока
4.23 Расчет отрицательной составляющей денежного потока
4.2.4 Расчет денежного потока при создании петротермальной энергоустановки
43 Определение основных показателей экономической эффективности 130 Заключение
Список использованной литературы
Приложения

Введение
Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов представляет сегодня собой одну из глобальных мировых проблем, успешное решение которой, по-видимому, будет иметь определяющее значение не только для дальнейшего развития мирового сообщества, но и для сохранения среды его обитания. Истощение запасов традиционного ископаемого топлива и экологические последствия его сжигания обусловили в последние десятилетия значительное повышение интереса к этим технологиям практически во всех развитых странах мира. Для решения этой проблемы на мировом уровне был создан Киотский протокол, направленный на предотвращение катастрофических изменений климата. Он направлен на использование возобновляемых источников энергии и тем самым снижения выбросов в атмосферу.
Преимущества технологий тепло- и электроснабжения, использующих нетрадиционные источники энергии, по сравнению с их традиционными аналогами связаны не только со значительными сокращениями затрат энергии в системах жизнеобеспечения зданий и сооружений, но и с их экологической чистотой, а также с новыми возможностями в области повышения степени автономности систем жизнеобеспечения.
Мировая и Российская экономика в настоящее время взяла курс на переход к рациональному сочетанию традиционных и новых источников энергии. Существует несколько наиболее распространенных видов ВИЭ - это энергия солнца, энергия ветра, гидроэнергия, геотермальная энергия (тепловая энергия Земли) и биотопливо.
Тепловая энергия Земли занимает среди вышеперечисленных ВИЭ одно из первых мест. Петротермальная энергия, заключенная в твердых породах составляет 99 % от общих ресурсов подземной тепловой энергии и является повсеместно доступной, поэтому представляет наибольший интерес для систем энергоснабжения удаленных и обособленных потребителей.

Использование закрытой односкважинной системы съема и транспорта петротермальной тепловой энергии началось недавно. Пример закрытой односкважинной системы съема и транспорта петротермальной энергии Земли представлен на рис. 1.7.
Рис. 1.7 - Пример закрытой односкважинной системы съема и транспорта петротермальной энергии недр на поверхность.
«Закрытый» способ представляет собой односкважинную систему -теплообменник типа «труба в трубе», размещенный в скважине, (см. рис. 1.7). Для транспортировки тепловой энергии недр Земли на поверхность применяются циркуляционные насосы. Циркуляция теплоносителя