Исследование и разработка систем энергоснабжения с использованием возобновляемых источников энергии

• Автор: Попель, Олег Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 314 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. КРАТКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ РАЗВИТИЯ

ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

ГЛАВА 2. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ

2.1. Распределение ресурсов энергии солнечного излучения по территории России

2.2. Эффективность использования солнечных водонагревательных установок в различных климатических условиях

2.2.1. Критерии эффективности СВУ

2.2.2. Математическое моделирование работы СВУ

2.2.3. Инженерная методика оценки эффективности работы СВУ

2.3. Преобразование энергии солнечного излучения с помощью солнечных прудов

2.4. Разработка новых типов солнечных коллекторов и СВУ
из теплостойких пластмасс
2.4.1. Сравнение технического уровня солнечных
коллекторов отечественных и зарубежных производителей
2.4.2. Разработка солнечных коллекторов из теплостойких пластмасс
2.5. Экспериментальные объекты с системами солнечного теплоснабжения
2.5.1. Экспериментальный солнечный дом в Армении
2.5.2. Установки солнечного теплоснабжения объектов РАН
ГЛАВА 3. СОЛНЕЧНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА НА ОСНОВЕ СЕЛЕКТИВНЫХ АДСОРБЕНТОВ ВОДЫ
3.1. Термодинамический анализ термохимического цикла адсорбционного холодильника
3.2. Анализ условий выбора оптимальных режимов работы адсорбционной холодильной установки с учетом особенностей процессов сорбциидесорбции
7
0
7

3.3. Моделирование работы солнечной адсорбционной
холодильной установки
ГЛАВА 4. АВТОНОМНЫЕ СОЛНЕЧНОВЕТРОВЫЕ
ЭНЕРГОУСТАНОВКИ
4.1. Принципы построения автономных энергоустановок 6 на возобновляемых источниках энергии.
4.2. Разработка математической модели 1 солнечноветровых автономных энергоустановок
4.3. Экспериментальные установки для лабораторных и 6 натурных исследований автономных солнечноветровых энергоустановок
ГЛАВА 5. СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ГАЗОТУРБИННЫМИ 5 УСТАНОВКАМИ
5.1. Термодинамический анализ газотурбинных солнечных 0 электростанций с регенерацией тепла
5.2. Моделирование схем солнечных электростанций 1 с газовыми турбинами
ГЛАВА 6. ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
6.1. Обобщенная принципиальная схема ГеоЭС с 1 пароводяной турбиной, турбиной на низкокипящем рабочем теле или с их комбинацией
6.2. Выбор и тестирование уравнения состояния 6 природных углеводородов
6.3. Результаты расчетных исследований энергетической 9 эффективности ГеоЭС на различных рабочих телах
6.4. Анализ чувствительности расчетных показателей схем 2 ГеоЭС к изменению режимных параметров
ГЛАВА 7. ТЕПЛОНАСОСНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
7.1. Условия эффективного использования тепловых 6 насосов с различными источниками низкопотенциального тепла
7.2. Эффективность системы теплонасосного 4 теплоснабжения здания Большого оптического телескопа РАН
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


По данным Европейской Комиссии, относящимся к году, прогнозируется увеличение удельного вклада ВИЭ в суммарное энергопотребление европейских стран до ,5 или в абсолютных цифрах до 2 М1ое5, а к г. Соответствующие доли различных видов ВИЭ в фактическом и прогнозируемом потреблении распределяются в соответствии с Табл. Из приведенных данных следует, что лидирующее положение среди ВИЭ в Европе занимает биомасса, роль которой в производстве энергии будет возрастать и в будущем. Высокие темпы развития ожидаются для использования энергии ветра и солнечной энергии. Таблица 1. Прогноз масштабов возможного использования ВИЭ, сделанный Европейским советом по возобновляемым источникам энергии в году на период до года, представлен на рис. Этот прогноз, базирующийся на фактических данных о темпах развития различных ВИЭ в европейских странах в начале нового столетия, является более оптимистичным, чем более ранний прогноз Европейской Комиссии. По данным уже в году вклад ВИЭ в суммарное энергопотребление составил ,6, в году он должен возрасти до ,6, а к г. ВИЭ будет покрываться почти половина энергопотребностей Европы. А. Зервос, К. Лине, О. Шафер. Половина энергии от возобновляемых источников энергии к году амбициозные прогнозы, которые могут стать реальностью. Возобновляемая энергетика. Июль , стр. ЬагЬгЛо О 5та Кув. Маппр ЫдУттсосеап
0
0
0
Рис. Важным показателем роли ВИЭ в энергетике является их вклад в производство электроэнергии. Из приведенной ниже табл. ЕС г. Европе среди ВИЭ крупные гидроэлектростанции являются основным производителем электроэнергии. К году решительный прогресс ожидается для электростанций, работающих на биомассе древесное топливо, отходы растительной биомассы, твердые муниципальные отходы и т. ГЭС. Таблица 1. По сравнению с годом мощность ветроустановок к году должна возрасти в раз, а солнечных электростанций на основе фотоэлектрического преобразования энергии в 0 раз. В мае г. Европейская Комиссия одобрила Директиву, призывающую страны ЕС внести свой вклад в развитие ВИЭ в плане реализации Киотского Соглашения о сокращении эмиссии парниковых газов и устанавливающую для каждой страны ЕС индикативные показатели по производству электроэнергии за счет ВИЭ рис. I с I i v i vi i vi i
. Н . ЮОТ 1 л1
. ШШШЯЯШШШШ яяяшш 1 . Рис. Индикативные показатели по вкладу ВИЭ в производство электроэнергии в году, согласованные странами ЕС в г. Если в году вклад ВИЭ в общее производство электроэнергии в Европе составлял около включая крупные ГЭС, то к году этот вклад должен возрасти до . Национальные индикативные показатели по развитию ВИЭ сегодня действуют, по крайней мере, в странах, включая европейских стран, входящих в ЕС. Кроме того, штатов США и 3 канадских провинции приняли политические решения о включении ВИЭ в число приоритетных энергоисточников с установлением конкретных целей по уровню их развития к гг. Десять развивающихся стран, в том числе Бразилия, Китай, Доминиканская Республика, Египет, Индия, Малайзия, Мали, Филиппины, Южная Африка и Тайланд имеют национальные программы развития ВИЭ. Например, Китай поставил цель ввести к г. ГЭС, достигнув по установленной мощности ВИЭ показателя от суммарной мощности всех энергоустановок. К г. Китай планирует достичь вклада ВИЭ в суммарном потреблении энергоресурсов и ,5 в производстве электроэнергии. В таблице 1. ВИЭ. В году установленная мощность ветроэнергетических установок в мире составляла около ГВт, а в г. ГВт. Таким образом, темп ввода ВЭУ в мире достиг в г. ГВтгод рис. Рис. Ежегодный ввод мощностей ВЭУ в мире В Европе рынок ВЭУ возрастал в течение последних 6 лет с темпом в год, причем в году в Европейских странах Е были введены в эксплуатацию 5,7 ГВт ветроэнергетических мощностей, а суммарная мощность ВЭУ достигла ГВт. По недавним прогнозам ЕУУЕА Европейской ветроэнергетической ассоциации к году мощность используемых в Европе ВЭУ возрастет до ГВт из них ГВт оффшорных, а к г. ГВт из них ГВт оффшорных. Если этот прогноз реализуется, то в г. Европе электроэнергии будет обеспечиваться ВЭУ.