Ветроэнергетика

Существуют препятствия максимального использования энергии ветра – непостоянство его направления и силы и необходимость аккумулирования энергии на случай отсутствия ветра. Поэтому ветроэнергетика может быть одним из путей получения дополнительной энергии, позволяющей сократить расход органического топлива. Проблема аккумулирования энергии – стоимость аккумуляторов достигает до 20% от стоимости всей ветроустановки.

Устройства, преобразующие энергию ветра в полезную механическую, электрическую или тепловую виды энергии, называются ветроэнергетическими установками (ВЭУ), или ветроустановками. Основными элементами ветроэлектрогенераторов являются:1) собственно ветроустановка; 2) электрогенератор; 3) система управления параметрами генерируемой электроэнергии в зависимости от изменения силы ветра и скорости вращения ветроколеса; 4) так как периоды безветрия неизбежны, то для исключения перебоев в электроснабжении ВЭУ должны иметь аккумуляторы электрической энергии или быть запараллелены с электроэнергетическими установками других типов. Одним из способов управления электроэнергией ВЭУ является выпрямление переменного тока ВЭУ и затем преобразование его в переменный ток с заданными стабилизированными параметрами.

Ветроэнергетический потенциал РБ. На территории республики выявлено 1 840 площадок для размещения ветроустановок с теоретически возможным энергетическим потенциалом более 1 600 МВт. В 2009 году суммарная установленная мощность ветроэнергетических установок составила 1,2 МВт с объемом замещения – 0,4 тыс. т.у.т.

Согласно энергетической программе РБ до 2015 г. в Дзержинском районе Минской области в 2011–2014 годах планируется строительство ветропарка электрической мощностью 160 МВт.

В целом ветропарков в 2011–2015 годах может быть построено суммарной мощностью до 300 МВт.Термин “ гидроэнергетика” определяет область энергетики, использующей энергию движущейся воды, как правило, рек.

Гидроэнергетика является наиболее развитой областью энергетики на возобновляемых ресурсах. Гидроэлектростанции и их оборудования используется очень долго, турбины, например, - около 50 лет. Это объясняется условиями их эксплуатации: равномерный режим работы при отсутствии экстремальных температурных и других нагрузок. Вследствие этого стоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии низка (примерно 4 цента США за 1 кВт ч) и многие из них работают с высоким экономическим эффектом. Например, Норвегия производит 90% электроэнергии на ГЭС. Вырабатываемую ГЭС энергию очень легко регулировать, что важно при ее использовании в энергосистемах с большими колебаниями нагрузки.

С самого начала (примерно с 80-х годов прошлого столетия) для производства электроэнергии в гидроэнергетике использовались в основном гидравлические турбины. Их суммарная мощность возрастает сейчас во всем мире примерно на 5% в год, т.е. удваивается в каждые 15 лет. Потенциальные возможности гидроэнергетики оцениваются в 1,5 10 МВт, при этом они наиболее высоки в Африке, Китае и Южной Америке.

Наиболее сложными проблемами гидроэнергетики являются: ущерб, наносимый окружающей среде (особенно от затопления больших площадей при создании водохранилищ), заиливание плотин, коррозия гидротурбин и в сравнения с тепловыми электростанциями большие капитальные затраты на их сооружение. Поэтому перспективным в настоящее время является использование гидроэнергетических ресурсов малых рек без создания искусственных водохранилищ.

РБ - преимущественно равнинная страна, тем не менее, в настоящее время мощность гидроэлектростанций в республике составляет 16,1 МВт. Использование гидропотенциала будет осуществляться путем сооружения новых, реконструкции и модернизации малых гидроэлектростанций.

В 2011–2015 годах предусматривается строительство ГЭС мощностью около 120 МВт, в том числе:

двух ГЭС на реке Западная Двина суммарной мощностью 63 МВт (Полоцкая и Витебская) и двух – на реке Неман суммарной мощностью 37 МВт (Гродненская и Неманская);

восстановление 10 действующих и строительство 35 новых микро- и малых ГЭС.

Планируемая выработка электроэнергии составит до 0,6 млрд. кВт·ч, что эквивалентно около 205 тыс. т.у.т..

Бассейны рек Западная Двина и Неман, протекающих по территории Беларуси, относятся к зонам высокого гидроэнергетического потенциала, и использование его еще намечалось в 40 годы путем строительства многоступенчатых каскадов ГЭС.

Энергия приливов.

Тепловая энергия Земли Геотермальная энергия Земли, обусловленная радиоактивным распадом в недрах, в целом оценивается мощностью около 32ТВт. Если бы ее выход к поверхности земли был равномерным, то она была бы непригодна для использования. Однако значительные ее выходы локализованы в районах вулканической активности, где концентрация подземного тепла во много раз больше. По результатам обследования таких районов геотермальные ресурсы мира, в принципе доступные для использования, оценены в 140 ГВт..

Транспорт энергии

Для ТЭС, вырабатывающих в настоящее время около 80% электрической энергии, речь может идти как о передаче электроэнергии, так и о транспорте топлива. При выборе места расположения ТЭС и ГЭС должны учитываться транспортные расходы. Для ТЭС могут рассматриваться и сопоставляться передача электроэнергии по проводам, железнодорожный и трубопроводный транспорт топлива. Для ГЭС возможна, конечно, только передача электроэнергии.

Что касается АЭС, то они находятся в выгодном положении: близость источника водоснабжения и вопросы безопасности – единственное, что связывает выбор расположения АЭС.

В настоящее время наиболее выгодным видом транспорта энергии среди всех, названных выше, считается перекачка нефти и нефтепродуктов по трубопроводам. Близка к ней по экономичности перевозка нефти и продуктов ее переработки в больших танкерах. Именно вследствие малых затрат на транспортировку мировые цены на нефть мало зависят от места ее потребления. Как и все жидкости, нефть почти не сжимаема, и поэтому расход энергии на ее перекачку определяется только необходимостью преодоления сил трения в трубопроводе, т.е. является относительно малым.

Перекачка по трубопроводам природного газа стоит уже значительно дороже. Так как газ сжимаем, то вместо употребляемых на нефтепроводах насосов здесь приходится использовать компрессоры. Расход энергии на перекачку газа гораздо больше, чем нефти.

Для снижения стоимости транспорта газа по трубопроводам приходится повышать давление перекачиваемого газа примерно до 75 - 100 атм, увеличивать диаметр газопровода примерно до 1,2 м.

Универсальным средством транспорта энергии являются линии электропередачи, или, ЛЭП. Назначение ЛЭП – не только односторонняя передача энергии, но и осуществление связи между отдельными электростанциями и целыми энергетическими системами. Такая связь помогает повысить надежность работы энергосистемы, сократить необходимый резерв мощности, облегчить работу системы в периоды максимальной и минимальной потребности в электроэнергии.

Другое интересное направление развития ЛЭП заключается в создании так называемых криогенных и сверхпроводящих линий электропередачи. Сверхпроводимость – источник создания сверхпроводящих ЛЭП.

Негативные последствия гидроэнергетики.

Когда течение реки замедляется, как это обычно и бывает при попадании ее вод в водохранилище, взвешенный осадок начинает опускаться на дно. Ниже водохранилища чистая вода, попавшая в реку, гораздо быстрее размывает речные берега, как бы восстанавливая тот объем осадков, который был утрачен в водохранилище. Усиление эрозии берегов ниже по течению от водохранилища – обычное явление. Дно водохранилища покрывается осадками, принесенными из регионов, расположенных выше по течению. Этот слой осадков периодически выступает на поверхность или затопляется вновь, когда уровень водохранилища поднимается и падает в результате притока или сброса воды. Постепенно осадков накапливается столько, что если их регулярно не вычерпывать, то они начинают занимать часть полезного объема водохранилища. Это означает, что водохранилище, сооруженное для хранения запасов воды или контроля за наводнениями, постепенно утрачивает свою эффективность, если не очищать его от накапливающихся твердых осадков. Накопление слишком большого количества осадков в водохранилище можно частично предотвратить. Эрозия и перенос осадков представляют собой естественные и непрерывные процессы, однако сельскохозяйственные работы, прокладка дорог строительство домов и вырубка лесов – все это ускоряет эрозионные процессы, обнажая почву. Тщательный контроль за состоянием почвы способствует уменьшению количества обломочного материала, уносимого потоками, и тем самым предотвращает быстрое накопление осадка в водохранилищах. Недостаток кислорода обусловлен сочетанием двух процессов. Во-первых, неполным перемешиванием воды в водохранилище в течение лета и ранней осени. Во-вторых, бактериальным разложением отмерших растений в донных слоях водохранилища, что требует большого количества кислорода. Если эта бедная кислородом вода выпускается из водохранилища, то наносится ущерб рыбе и другим водным организмам ниже по течению.

Топливно-энергетический комплекс республики обеспечивает добычу, транспортировку, хранение, производство и распределение всех видов энергоносителей: газа, нефти и продуктов ее переработки, твердых видов топлива, электрической и тепловой энергии.

Беларусь имеет собственные небольшие запасы нефти. Разведанные месторождения расположены на территории Припятской впадины, площадь которой составляет около 30 тыс. кв. км. Начальные извлекаемые ресурсы нефти оценены в 355,6 млн т, менее половины из них переведено в промышленную категорию. В 2007 году в разработке находилось 44 месторождения.

Благодаря использованию передовой методики в разработке нефтяных месторождений – бурению горизонтальных скважин и боковых горизонтальных стволов, белорусским нефтяникам в последние годы, несмотря на высокую степень выработки разведанных запасов, удается поддерживать объем добычи нефти на уровне около 1,8 млн т в год. Причем опыт белорусских специалистов востребован и за рубежом.

Белорусские специалисты работают в совместном белорусско-венесуэльском предприятии по сейсморазведке «СейсмоВенБел» в Венесуэле. В 2007 году стороны приступили к созданию совместного предприятия по добыче нефти в Венесуэле. Денежный вклад «Белоруснефти» в уставный капитал создаваемого совместно с венесуэльской стороной акционерного общества определен в размере 200 тыс. долларов.

Нефтеперерабатывающая промышленность Беларуси, представленная ОАО «Нафтан» (г. Новополоцк) и ОАО «Мозырский нефтеперерабатывающий завод» (Мозырь), в январе – июне 2008 года произвела продукции на 7,3 трлн рублей. Производственные мощности двух заводов по переработке нефти составляют около 22 млн т, глубина переработки нефти – 70–75%. Предприятия выпускают десятки видов продукции, основными из которых является бензин, дизельное топливо, топочный мазут, смазочные масла, нефтебитум. По территории Беларуси проходит разветвленная сеть магистральных трубопроводов, по которым перекачивается нефть, природный газ, бензин и дизельное топливо.

Транспортировка нефти по территории Беларуси обеспечивается РУП «Гомельтранснефть «Дружба» и Новополоцким республиканским унитарным предприятием по транспорту нефти «Дружба». Протяженность этих нефтепроводов (в однониточном исполнении) составляет соответственно 1923 км и 1065 км. Нефтепровод «Дружба» является важнейшим транзитным коридором для экспорта российской нефти и продолжением системы магистральных нефтепроводов российской компании ОАО АК «Транснефть».

Газоснабжение и транспортировку газа по территории Беларуси обеспечивает ОАО «Белтрансгаз». Предприятие эксплуатирует около 7 тыс. км газопроводов диаметром от 100 до 1400 мм, а также обслуживает белорусский участок магистрального газопровода «Ямал - Европа», принадлежащего российскому ОАО «Газпром». В 2008 году завершена газификация страны: природный газ проведен во все 118 районных центров республики.

Важную роль в обеспечении надежности газотранспортной системы играют подземные хранилища газа, с помощью которых регулируется сезонная неравномерность газопотребления и обеспечивается стабильность поставок газа в условиях нештатных ситуаций. В настоящее время в республике эксплуатируется два газохранилища – Осиповичское и Прибугское, суммарный объем хранения газа в которых составляет около 700 млн куб. м. Ведутся работы по созданию Мозырского ПХГ.

Торфяная промышленность осуществляет добычу торфа для топлива, для нужд сельского хозяйства, для химической переработки, производит торфобрикет. Производственный потенциал электроэнергетики Беларуси представлен 34 тепловыми электростанциями с установленной мощностью более 7,7 тыс. МВт, рядом малых электростанций и гидроэлектростанций. Беларусь полностью обеспечена собственными мощностями для выработки электрической и тепловой энергии, однако вследствие недостаточности собственных запасов топливно-энергетических ресурсов республика вынуждена закупать природный газ, нефть, уголь. Это делает экономику страны зависимой от внешних поставщиков и уязвимой вследствие колебаний цен на энергоресурсы.

Наряду с устойчивым обеспечением страны энергоносителями важнейшим приоритетом экономической и, в первую очередь, энергетической политики Беларуси является создание условий для функционирования и развития экономики при максимально эффективном использовании топливно-энергетических и материально-сырьевых ресурсов. Экономия и бережливость становятся ключевыми факторами поступательного социально-экономического развития белорусского государства.

В 2007 году был разработан проект Концепции энергетической безопасности Республики Беларусь до 2020 года. Это комплексный документ, направленный на обеспечение энергетической безопасности страны, а значит, экономической, политической и производственной безопасности. Одним из главных его новшеств является впервые разработанный долгосрочный баланс топливно-энергетических ресурсов – до 2020 года, на базе которого будут формироваться планы дальнейшего социально-экономического и инновационного развития республики, а также различные государственные программы. По сравнению с 2005 годом снижение энергоемкости ВВП планируется в 2010 году не менее чем на 31%, в 2020 году – на 60%.

Дата добавления: 2014-01-13