Повышение эффективности систем теплоснабжения на основе возобновляемых источников энергии

• Автор: Бутузов, Виталий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 297 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ .

1.1. Масштабы и направления использования ВИЭ в системах теплоснабжения

1.2. Геотермальное теплоснабжение.

1.2.1. Гоологические и гидрогеологические факторы.

1.2.2. Экономическая и энергетическая эффективность.

1.3. Солнечная радиация. Расчетные характеристики.

1.4. Солнечные коллекторы.

1.4.1. Отечественные конструкции

1.4.2. Тепловая эффективность.

1.4.3. Конструктивные элементы. Общие положения.
11. Прозрачная изоляция
1.4.3.2. Поглощающая панель
1.4.3.3. Тепловая изоляция.
1.4.3.4. Энергетическая эффективность
1.4.4. Эксплутационная надежность.
1.4.5.Стоимостные показатели
1.5. Солнечные водонагревательные установки.
1.5.1. Зарубежный опыт
1.5.2. Анализ российского рынка.
1.5.3. Наладочные испытания.
1.5.4. Анализ методик экономического обоснования целесообразности строительства
V
1.5.5. Методики обоснования энергетической целесообразности
сооружения.
1.6. Выводы по главе 1
Глава 2. ГЕОТЕРМАЛЬНОЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ.
2.1. Ресурсы и тепловые характеристики геотермальных месторождений
на примере Краснодарского края.
2.2. Регулирование производительности.
2.3. Система теплоснабжения с циклическим регулированием и
тепловыми насосами.
2.4. Теплоснабжение города УстьЛабинска
2.5. Теплоснабжение города Лабинска.
2.6. Геотермальносолнечные системы теплоснабжения
2.7. Выводы по главе 2
Глава 3. ДОСТОВЕРНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ
СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ГЕЛИОУСТАНОВОК.
3.1. Методы и способы обработки результатов многолетних
исследований характеристик солнечной радиации.
3.2. Оптимизация способов представления расчетных значений
интенсивности солнечной радиации территории региона.
3.3. Выводы по главе 3
Глава 4. КОНСТРУКЦИИ СОЛНЕЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ.
4.1. Экономическая и энергетическая эффективность.
4.2. Удельная себестоимость.
4.3. Эксплуатационная надежность
4.4. Производство оптимальной конструкции.
4.5. Выводы по главе 4
Глава 5. СОЛНЕЧНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

5.1. Проектирование гелиоустановок
5.2. Гелиоустановки большой производительности.
5.3. Солнсчнотонливные котельные
5.4. Гелиоустановки с воздушными солнечными коллекторами.
5.5. Экономическое и энергетическое обоснование гелиоустановок
5.6. Реализация расчетных и проектных решений гелиоустановок
5.7. Выводы по главе 5.
Заключение
Список литературы


Большинство геотермальных вод относится к категории пресных с минерализацией 0,1-1,0 г/л - % и слабосолоноватых с минерализацией 1-3 г/л - %. По общей минерализации большинство геотермальных вод относится к мягким (до 1,2 мг-экв/л). В книге [] приведены данные на г. Краснодарского края: выведенные ресурсы - тыс. В работе [] представлено заключение института «ВНИИгаз» о разведанных на г. Краснодарского края - , тыс. Там же выполнена оценка прогнозных эксплуатационных запасов геотермальных вод нижнемеловых отложений — тыс. В работе [] сотрудниками института «СевКавНИИгаз» (Ставрополь) под руководством Ю. С.Тенишева выполнена оценка состояния и разработаны рекомендации по использованию фонда нефтяных и газовых скважин для добычи термальных вод. Однако рекомендации о восстановлении в Краснодарском крас скважин не подтверждены расчётами экономической целесообразности. Рекомендации института «Ленгидропроект» по перспективам использования геотермальных месторождений Краснодарского края [] основаны на ресурсной базе, не соответствующей оценкам []. В отчёте о НИР института «ВНИПИтермнефть» (Краснодар) [] выполнен анализ перспективных термоводонасосных комплексов и разработаны рекомендации по их исследованию в параметрических и поисковых скважинах. Экономическая целесообразность использования геотермальной воды (ГГВ) для теплоснабжения определяется при сопоставлении с традиционным источником теплоснабжения на органическом топливе. В статье [] представлен график для определения экономической целесообразности разработки и использования геотермальных вод в зависимости от глубины водоносного горизонта, статического устьевого давления, дебита и продуктивности скважины, температуры геотермальной воды. При этом рассматривается определенный базовый вариант традиционного теплоснабжения и полное его замещение геотермальным источником. Технико-экономические расчеты системы теплоснабжения с параллельной подачей ГТВ на отопление и ГВС на расстояние до трёх км от скважины с дебитами , 0,0 м3/ч при температуре -0 °С, минерализации менее г/л и при подключенной нагрузке объектов с населением , , тыс. ГТВ необходима пиковая котельная; обратная закачка удваивает расходы на геотермальную систему теплоснабжения. По утверждению института «НИПИгеотерм» [] для геотермальных месторождений Северного Кавказа определяющим факторам их эффективности также является стоимость скважин. Их доля в общих капитальных затратах составляет от ,2 до ,6 %, а в эксплуатационных расходах - от ,6 до ,6 %. По данным сотрудников СсвКавНИИгаза [] использование ГТВ экономически целесообразно, если расстояние от источника до потребителя не превышает определенного значения, которое зависит от срока окупаемости системы, а также от температуры воды и дебита скважины. По данным д. Ю.Д. Дядькина [] во Франции приемлемый срок окупаемости геотермальных циркуляционных систем составляет 6- лет. Оно не должно превышать - дарси-метров, что соответствует дебиту каждой скважины -0 м3/ч и её тепловой мощности 0,-1, МВт. В среднем полные затраты на создание геотермальной циркуляционной системы (ГЦС) из одной пары (дублета) скважин составляют 4-6 млн дол. Втч, срок службы более лет. Согласно американскому опыту использования ГТВ [] основные затраты состоят в разведке, бурении, обустройстве геотермальных месторождений и в их последующей эксплуатации. В современных условиях России развитие геотермального теплоснабжения крайне затруднено. При стоимости тепловой энергии традиционных централизованных систем в южных регионах в г. МВт, стоимость геотермального тепла составляет всего 3 дол. МВт, а бурение новой скважины окупается лет. В то же время развитие этого направления теплоснабжения в перспективе не вызывает сомнения. При неопределенности цен на органическое топливо на ближайшие годы стоимостные оценки новых энергетических технологий все чаще дополняются методом сопоставления энергетических затрат на изготовление энергетического оборудования с количеством энергии, выработанной им за расчётный срок службы.