Геотермальна енергетика 2

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Державне загальноосвітній заклад вищої професійної освіти Далекосхідний державний університет шляхів сполучення
Кафедра «Електротехніки, електроніки та електромеханіки»
Реферат
На тему: «Геотермальна енергетика і державний план ринкової електрифікації Росії»
Хабаровськ
2009

Енергетична стратегія
Намітився в останні роки поворот до використання геотермальних джерел у Росії дає підстави сподіватися на зміну енергетичної стратегії в частині переорієнтування з будівництва тільки великих генеруючих джерел електроенергетики на масове використання вторинних та поновлюваних енергоресурсів.
І тут виникає питання про концепцію електрифікації, зокрема, тих районів, де геотермальна енергія має перспективи використання зараз або в найближчому майбутньому. Це необхідно тому, що електрифікація Росії розвивалася всі роки радянської влади (та й у 90-ті роки) на підставі концепції ГОЕЛРО, прийнятої в 1920 р. і зіграв ключову роль в індустріалізації країни. Дотримання основних положень плану ГОЕЛРО сьогодні помилково, тим більше, що електрифікація всієї Росії не відбулася, тому що 2 / 3 території Росії (а це близько 10 млн. чоловік населення) не охоплено електрифікацією. Втім, у центрі Росії, на Уралі і в Сибіру є населені пункти без електрики, а в багатьох місцях глибинки якість і надійність електропостачання не відповідають не тільки ГОСТ, але й елементарним вимогам щодо ведення товарного господарства і нормального побуту.
Однак аналіз що склалася в країні підходу до використання геотермальної енергії говорить про переносному орієнтуванні на концепцію ГОЕЛРО, зокрема, це відноситься до розробки Єдиного державного плану будівництва геотермальних установок, що концентрує потужності і централізуючого тепло-та електропостачання. Незаперечна необхідність розробки Державного плану ринкової електрифікації Росії, основні положення якого інші і вони схвалені 27 січня 2004 на постійно діючому відкритому семінарі «Економічні проблеми енергетичного комплексу» Інституту народногосподарського прогнозування РАН.

Концепція плану ринкової електрифікації
Включає:
1. Інвестиційне ринкове будівництво, експлуатацію, ліквідацію суб'єктів електроенергетики та об'єктів електрики на основі єдності федеральних законів, що орієнтуються на пріоритет споживача і спираються на обмеження закону інформаційного відбору;
2. Постіндустріалізації, регулююча появу і функціонування гігантів електроенергетики для мегаполісів і енергоємних виробництв, але спирається на середні і малі електростанції, розосереджені по Росії, з оцінкою результатів кінцевого енергозбереження по введенню вторинних та поновлюваних ресурсів;
3. Вибудовування ценологіческого співвідношення «велике-дрібне» у виробництві, трансформації, передачі, розподілі і послуги з використання електроенергії при повідомному спорудженні генеруючих потужностей споживача з моніторингом оцінки результатів по гіперболічному Н-розподілу;
4. Відновлення фермерства (куркульства як класу) і дрібного підприємництва на віддалених і необжитих територіях із заміною принципу інтенсифікації мережевого будівництва всіх класів напруг на принцип децентралізованого електропостачання (особливо для віддалених і неелектрифікованих територій)
5. Введення економічної та іншої відповідальності енергопостачальних організацій та гарантують постачальників електричної енергії за якість електрозабезпечення споживачів усіх рівнів системи електропостачання в нормальних ситуаціях при обмеженнях з вини суб'єкта електроенергетики і при вирішенні питань енергозабезпечення в надзвичайних ситуаціях.

Геотермальний потенціал Росії
Керуючись положеннями ГОРЕЛ і математичними обмеженнями закону інформаційного відбору, повернемося до розгляду геотермальної енергії, технічний потенціал якої по Росії становить 2950 млн. тут / рік. Настільки високий потенціал дозволяє стверджувати, що він вищий вуглеводневої. При цьому більше 20 млн тут / рік мають райони: Північний Кавказ; Західна Сибір - Алтай - Кузбас; Схід (включаючи Якутію, Чукотку, Камчатку, Курили, Хабаровськ, Владивосток). Разом з тим, розглядаючи поточне і перспективне виробництво електроенергії на основі поновлюваних джерел, слід зазначити, що геотермальна енергія до початку століття від загальної кількості вироблюваної електроенергії не перевершувала 0,15% і лише до 2010 р. хоча і збільшиться на третину, але не перевищить 0,2% з загальної виробленням на рівні 7 ТВтч. Сумарні світові потужності геотермальних установок в опаленні, виробництві електроенергії, тепличному господарстві подвоїлися з 1995 р., перевищивши 15 ГВт у 2000 р. Причому, прогнози будівництва геотермальних електростанцій по всьому світу - дуже сприятливі.
Стосовно до Росії розподіл термальних вод з добового дебіту з температурою 40-200 о С і мінералізацією до 35 р. / л становить по європейській частині Росії 1200000 м 3, по другому району - 10,8, і третьому - 7,2 млн. м 3 / доб. Термальні води з температурою 50-200 о С і мінералізацією до 10 р. / л по кожному з районів приблизно вдвічі менше. Таким чином, понад половину території Росії має прийнятний технічний потенціал з геотермальної енергії, а якщо приєднати райони з потенціалом 1-20 млн. тут / рік, то мова може йти практично про всю Росії, виключаючи Москви і області, які межують з Білоруссю та Україною. Це означає, що план ГОРЕЛ може бути істотно доповнений у частині рішення проблем електрифікації малообжитих територій та підвищення надійності електропостачання (теплопостачання) тієї частини споживачів, для яких централізоване енергозабезпечення економічно неприйнятно. Є розрахунки за економічно доцільним геотермальним ресурсів території Росії, оцінювані для температур 70/20 о С у 44,6 Ттут, в тому числі Далекосхідному регіону - 8,2 Ттут.
Технічний потенціал
Що ми маємо зараз щодо обладнання? Основні вітчизняні виробники геотермального обладнання це ВАТ «Геотерм», орієнтовані на ГеоТЕС потужністю від 4 до 25 МВт; Калузький турбінний завод, що постачає ГеоТЕС середньою потужністю 6, 12, 20 і 23 МВт; АТ «Наука», що пропонує модульні ГеоТЕС малої та середньої потужності від 0,5 до 20 МВт (російські компанії в рамках проектів державної науково-технічної програми «Екологічно чиста енергетика» розробили і організували серійне виробництво ГеоЕс потужністю від 5 до 20 МВт). У Ставропольському краї «Нефтегазгеотерм» на базі Казьмінське родовища геотермальних вод припускає будівництво енергетичної установки на 500 кВт. Отже, мова не йде про установки, що забезпечують електричну потужність на рівні 5-10 кВт. Але для середніх і великих джерел можна говорити про готовність російської промисловості до виробництва устаткування й установок на рівні світових стандартів.
Що побудовано і очікується будівництвом? Тут, безумовно, попереду Камчатка, де десятиліттями (з 50-х років) мова йшла про Паужетської геотермальної електростанції (промислова вироблення почалася з 1967 р., коли на Пирятинського родовищі вже діяла дослідно-промислова геотермальна електростанція потужністю 500 кВт) встановленою потужністю першої черги 5 МВт (доведена пізніше до 11, а в перспективі до 20 МВт). Нині є Верхньо-Мутновської (12 МВт) і Мутновської ГеоТЕС (діє два енергоблоки сумарною потужністю 50 МВт) з запланованій другою чергою потужністю 100 МВт. На Кунашире діє ГеоЕс 2,6 МВт, а планують кілька ГеоЕс сумарною потужністю 12-17 МВт. Розпочато будівництво ГеоЕс на Ітурупі потужність 6 МВт (з подвоєнням потужності в найближчі роки). На протилежному кінці Росії в Калінінградській області планується здійснити пілотний проект геотермального тепло-і електропостачання міста Світлий на базі бінарної ГеоЕс потужністю 4 МВт.
У наявності орієнтування геоенергетики на будівництво гігантів (не порівнянних, втім, з гігантами «великої» енергетики). Представляє інтерес використання геотермальної енергії для окремих господарств (будинків), для сільських (а в окремих випадках - для муніципальних) шкіл, лікарень, приватних магазинів та інших об'єктів потужністю 0,1-0,4 МВт з використанням геотермальних циркуляційних систем. Але і в цьому випадку на прикладі Ярославля відразу йдеться про геотермальної станції стосовно пластовим водам з температурою 35-60 о С для міського мікрорайону на 8300 чол. з прилеглим сільським селищем потужністю 10,4 МВт. «Ярославгражданпроект» для сільських шкіл визначив потужність опалення 0,2-0,3 МВт.
Способи отримання геотермальної енергії
Існує думка, що використання низькотемпературної геотермальної енергії малих глибин можна розглядати як революцію в системі теплозабезпечення, засновану на невичерпності ресурсу, повсюдності його поширення, близькості до споживача, можливої ​​локальності повного забезпечення теплотою і електроенергією, на інтелектуальній автоматизації та інтернетизації, на безпеці та практичної безлюдності видобутку геотермальної енергії, економічної конкурентоспроможності, можливості будівництва малопотужних установок та їх екологічної частоті. Специфіка (низький температурний потенціал теплоносія на виході з установки, нетранспортабельність, труднощі складування, розосередження споруд, а в нас і відсутність масового випуску обладнання) не завадили США щорічно вводити не менше 50-80 тис. нових систем, плануючи довести їх щорічне виробництво до 400 тис. Успішно впроваджується у Швеції, Швейцарії, Канаді, Австрії, Німеччини низькотемпературна геотермальна енергетика. У світі в 2002 р. діяло близько 450 тис. таких систем загальною потужністю 2,9 ГВт (тепл.) при середній 10 кВт.
Не можна не звернути увагу на необхідність використання джерельних вод на місці затоплених після виведення з експлуатації вугільних шахт. Це спостерігається, наприклад, в Кузбасі, де виведено з експлуатації близько 20 шахт і де затоплення довколишніх селищ і неможливість приборкати вихід вод на поверхню засипкою грунту породжує соціальні та екологічні проблеми. До цього ж класу геотермальних вод відносять води глибинного водозниження на майданчиках великих металургійних, хімічних та інших заводів; вод при відкритій розробці рудних і нерудних копалин (втім, для металургії ця постановка - нова). Глибинне водозниження набуває все більшого значення з-за підйому рівня грунтових вод та обсягів відкачуваної води з глибини до 20 м, а в окремих випадках - найближчого водного горизонту. При нормальній експлуатації вугільних шахт і підземних рудників працюють системи водовідливу такі, що в ряді випадків доводиться встановлювати три групи високовольтних насосів, а вода скидається в природні водойми. Теплота особливо помітна взимку, проявляючись у вигляді туману.
Наявні розробки утилізації низькопотенційного тепла шахтних вод показують, що можна покрити потреби гарячого водопостачання, повністю відключаючи в літній час котельні (2001 р., шахта «Осінніковская», Кузнецкуголь). Виявилося, що собівартість 1 Гкал теплової енергії в 2.5 рази нижче у порівнянні з котельнею шахти. Існував проект утилізації низькопотенційного тепла води шахти «Зенковскі» Прокопьевскуголь потужністю 2,4 МВт, що покриває цілорічну навантаження системи гарячого водопостачання і базове навантаження опалення. Що стосується економічної сторони використання геотермальної енергії, то можна говорити про вартість електроенергії для геотермальних електростанцій на 2005 р. на рівні 4-8 цент / кВтг при питомих капітальних вкладеннях не понад 2000 дол. / кВт. Якщо співвіднести ці величини з дізельелектростанціі на рідкому паливі, малими та мікроГЕС, вітроелектростанціями, ветродизельэлектростанциями, то можна цілком говорити про конкурентоспроможність геотермальної енергетики.
Що стосується фотоелектричних станцій, то зараз вони дорожче, хоча безумовно це найбільш розвивається область, що має в майбутньому пріоритетні перспективи. Безруких П.П. стверджує [5,6], що усереднені максимальне і мінімальне значення вартості електроенергії від електростанцій на поновлюваних джерелах енергії і різних видах палива, визначені в 1997 р., знаходяться в тих же межах і в 2003 р.
Таким чином, теоретичні розробки і практична база випуску устаткування, будівництва та експлуатації геотермальних установок дають можливості ввести цей вид отримання тепла і електрики в загальний енергетичний баланс по місту, регіону, країні. Однак, переходячи до регіону і окремим територіям, необхідно так вибудовувати гіперболічне Н-розподіл, щоб дотримувалися ценологіческая гармонійність всього ряду генеруючих потужностей «велике-середнє-дрібне» [2,7]. Перевірка повинна виділяти аномальні області за такими параметрами: генерує ряд, протяжність мереж за класами напруги, що генерує ряд при аварійних та надзвичайних ситуаціях. Враховуючи, що поновлювані джерела за величиною потужності і річний (добової) вироблення тепла та електроенергії можуть потрапляти в один кластер, поділ їх необхідно виконувати, спираючись на багатовимірний ценологіческій аналіз із залученням, природно, економічних критеріїв.
Здійснення Державного плану ринкової електрифікації Росії неможливе без вирішення питань, що стосуються відновлюваної енергетики, і перш за все з точки зору забезпечення безпеки країни. Без використання поновлюваних джерел не можна задовільно вирішити енергопостачання районів Крайньої Півночі і прирівняних до них територій; районів, не пов'язаних мережами загального користування; підвищити до цивілізованого рівня надійність та якість електропостачання регіонів, дефіцитних по електричній енергії та органічним ресурсів; поліпшити екологічну обстановку по країні (в тому числі забезпечити вирішення проблем, пов'язаних з Кіотським протоколом, перш за все в частині емісії парникових газів), забезпечення аварійного енергопостачання, спеціальних об'єктів, а також об'єктів сфери освіти, культури, послуг.
З точки зору споживача, що орієнтується на власні поновлювані джерела, необхідно законодавчо вирішити ряд проблем: 1) видачу технічних умов на технологічне приєднання до мереж електроенергетики; 2) заявному, а не дозвільне приєднання на паралельну роботу потужностей до 10-100 кВт, 3) обов'язковий прийом енергосистемою надлишків вироблюваної електричної потужності та її оплати.
Нарешті, головне. У всіх країнах світу розвиток поновлюваних джерел здійснюється за підтримки держави. Це пояснюється стартовою величиною витрат на устаткування. Мова, таким чином, йде про лізинг, забезпечує одержання електроенергії (тепла) без витрати органічного палива. Не можна не мати на увазі, що експлуатаційні витрати починає нести власник ГеоТЕС.
Розвиток використання поновлюваних джерел неможливо без розробки і прийняття Федерального закону «Про поновлюваних джерелах енергії», включаючи підзаконні акти (в тому числі і по геотермальних джерел). Назріла необхідність і у визначенні федерального органу виконавчої влади, відповідального за розвиток використання вторинних та поновлюваних джерел енергії в суб'єктах Російської Федерації.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Реферат
31кб. | скачати


Схожі роботи:
Геотермальна енергетика
Світова енергетика
Енергетика Росії
Ядерна енергетика
Енергетика води
Енергетика майбутнього
Сонячна енергетика
Екологія та енергетика
Сонячна енергетика 2
© Усі права захищені
написати до нас