Городская ветроэнергетика. Часть 1

Чт, 05/08/2014 - 22:38

Знаменитая Днепровская ГЭС. Возможность построить еще одну такую ГЭС в Украине, учитывая реальный энергетический ресурс современных рек, просто невозможно

АЭС — самый популярный источник электроэнергии на сегодняшний день. Их популярность постоянно растет, но какую цену мы все заплатим в будущем за эту энергию?



Плоские концентраторы энергии ветра — последнее слово современной ветроэнергетики

Небоскребы от Project Web — оригинальное решение плоского концентратора, установленного между зданиями. Идея заманчивая, но никто еще не взялся за ее реализацию

Недавно в новостях услышал информацию о том, что весной 2010 г. городское население планеты превысило сельское и составляет 51%. В 2020 г. городское население уже будет составлять 57%.
Вроде бы ничего интересного. Сухая статистика.

Но за этой статистикой просматривается очень настораживающая тенденция, если учесть, что за этот период население Земли вырастет с 6,8 до 8 миллиардов человек.
Урбанизация растет огромными темпами.

Как обеспечить устойчивое развитие инфраструктуры растущих городов? Где взять ресурсы для обеспечения цивилизованных условий проживания этому огромному количеству людей?
Эти и подобные вопросы возникают сами собой, когда осознаешь весь масштаб возникающих проблем: энергия, питание, питьевая вода, утилизация отходов, социальная инфраструктура, жилье, транспорт и т.д.

Меня в этом бесконечном перечне городских проблем больше всего беспокоит один вопрос — как бесперебойно обеспечить растущие города электрической энергией?
Ведь не секрет, что в среднем городской житель потребляет больше электрической энергии, по сравнению с сельским жителем. Это связано с необходимостью круглосуточно поддерживать всю огромную инфраструктуру города.

Энергетика города сегодня

Все города получают электрическую энергию от центральной энергосистемы. Для компенсации пиковых потреблений электроэнергии часто используются электростанции, работающие непосредственно на нужды города и находящиеся в непосредственной близости от него.
Сегодня основными поставщиками электрической энергии в энергосистему есть три типа электростанций: тепловые, атомные и гидроэлектростанции.

Тепловые электростанции (ТЭС). Работают на ископаемом топливе (газ, нефть, уголь, мазут).
Города с их смогом, миллионами машин и огромной плотностью населения переживают не лучшие времена. Свою лепту в ухудшение экологической обстановки в городе вносят и электростанции на ископаемом топливе. Если ситуацию кардинально не изменить сегодня, то мы рискуем в обозримом будущем превратить наши города в территории, не пригодные для проживания.

Гидроэлектростанции (ГЭС) можно отнести к условно чистым источникам электрической энергии, по сравнению со станциями на ископаемом топливе. Строительство новых ГЭС можно было бы приветствовать. Но, к сожалению, на сегодня основной энергетический ресурс наших рек уже задействован и перспектив к существенному росту у гидроэнергетики нет.

Атомные электростанции (АЭС). У сторонников атомной энергетики, похоже, может открыться второе дыхание. После Чернобыльской аварии и четверти века забвения интерес к атомным станциям начал расти.

Тому есть объективные причины: стабильный источник электрической энергии, относительно безопасный (в современных конструкциях реакторов этому вопросу уделили особенное внимание), большие запасы урановой руды.

Но здесь меня беспокоит два вопроса:
У человечества еще нет опыта полной утилизации закрытой атомной станции.
Срок работы станции 20…30 лет. В отдельных случаях, если на то есть объективные предпосылки, срок эксплуатации атомной станции могут продлить еще на 10…20 лет. После истечения этого срока станция должна быть остановлена, с ее территории должны быть полностью вывезены и захоронены радиоактивные элементы, а сама площадка станции должна быть приведена в состояние, пригодное для дальнейшего использования человеком.

На сегодня я не знаю примера, где бы эти работы были выполнены вплоть до последней стадии — полного обеззараживания территории. Все атомные станции находятся в одной из двух стадий: либо работают, либо закрыты и законсервированы.

Даже самые совершенные системы безопасности не могут предотвратить возникновение аварийной ситуации и повторения Чернобыля. Яркий тому пример — многочисленные техногенные аварии и катастрофы на тех же атомных станциях, космических кораблях, самолетах, морских судах и т.п.
Если и дальше будет продолжаться строительство новых атомных станций, то нашим потомкам мы оставим Землю, усеянную тысячами «Чернобылей». Эти территории не будут пригодны для проживания еще не одну сотню лет.

Энергетика города будущего

Все мы помним массовые аварийные отключения электроэнергии в Канаде и США (2003 г.), в России, Москва (2005 г.). В одночасье хорошо отлаженный городской механизм превратился в сплошной хаос. Убытки составили сотни миллионов долларов.
Проблема состоит в том, что невозможно гарантировать отсутствия повторения подобных катаклизмов в будущем.

Основная причина — современные города полностью зависят от поставок электрической энергии от центральной энергетической системы, т.е. от поставок энергии извне. Если в энергосистеме происходит авария (а это может произойти в сотнях и даже тысячах километров от города), то город полностью остается без электричества.

Если мы сейчас не сделаем из всего этого надлежащие выводы и не предпримем необходимые меры, то в самом ближайшем будущем такие аварии станут для нас нормой, а периодическое отключение электрической энергии — обязательным атрибутом жизни в городе.

Кстати, о городе будущего. Мы часто не замечаем, что город, к которому мы уже привыкли, уже и стал тем самым городом будущего. Посмотрите на прекрасный город Минск. Возможно это и есть город вашего будущего. Чтобы ваши мечты сбылись, обратитесь в агентство недвижимости "Академическое" по адресу akadem.by и начните воплощать свои мечты.

Есть ли выход?

Если не полностью устранить проблемы с энергообеспечением города, то хотя бы обеспечить живучесть основных объектов инфраструктуры города можно за счет собственных внутригородских генерирующих мощностей. Их общая генерирующая способность должна обеспечить, в условиях аварийной ситуации, функционирование городской инфраструктуры хотя бы на минимальном уровне.
Как было сказано выше, традиционные станции генерации электрической энергии (ТЭС, ГЭС, АЭС), по тем или иным причинам, не приемлемы для использования в городской черте.
Остается уповать только на чистые возобновляемые источники энергии.

Другие материалы рубрики


  • Солнце — основной источник энергии на планете. В полдень на низких широтах плотность потока энергии солнечного излучения близка к 1 кВт/м²,, в среднем по освещенной части земного шара — 350 Вт/м². Потенциальный ресурс энергии огромен. Ей соответствует мощность 6,7∙1016 Вт. Теоретически КПД преобразования энергии может достигать 93%. Сейчас он составляет 10…30%. КПД определяет технический ресурс, равный произведению КПД на потенциальный ресурс.
    В настоящее время энергия солнечного излучения используется мало из-за относительно низких значений плотности потока энергии (100 — 1000 Вт/м²).
    Разрабатываются проекты создания солнечных энергосистем на геостационарной орбите с мощностью 1…10 ГВт. Передачу энергии на Землю планируется осуществлять при помощи мощных электромагнитных пучков на длине волны около 5…10 см.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Вопрос смесевых технологий при производстве бензинов давно уже интересует технологов, экологов, энергетиков, автомобилистов и просто любителей всяческих новшеств и современных технологий. Несмотря на множество позитивных моментов, так же как и на наличие определенных недостатков, однозначности в выводах пока еще не присутствует, что оставляет обширные пространства для размышлений и убеждений, похвалы и критики.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Нефте- и газодобыча уже в течение многих лет — ведущие отрасли российской экономики. В иные периоды они давали до 50% поступлений в федеральный бюджет. Это стало возможным только после введения в эксплуатацию крупнейших месторождений Западной Сибири. Поиск месторождений, ставших открытием века, стоил огромного труда. Основной вклад в него внесли сибирские геологи.
    Чтобы понять, где и как искать нефть, — а ее считают самым труднодоступным богатством планеты, — надо знать, как она образуется. В 1932 году была опубликована классическая работа основоположника советской нефтяной геологии Ивана Михайловича Губкина (1871-1939) «Учение о нефти», которая сыграла огромную роль в развитии представлений о происхождении нефти и формировании ее залежей. Он сформулировал четыре этапа образования нефтяных запасов, которые и сегодня лежат в основе научных воззрений о процессах нефтеобразования.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4

  • При минусовой температуре проблемы с запуском двигателя гарантированы. Это знает каждый опытный автомобилист, которому не раз приходилось подолгу просиживать в холодном салоне, пытаясь завести автомобиль. А вот о причинах этих самых проблем думает далеко не каждый водитель. Еще до того, как температура опустится ниже нуля, важно сменить все жидкости в автомобиле на незамерзающие. Это касается моторного масла, охлаждающей жидкости, жидкости в бачке омывателя. Нужно тщательно смазать стартер и прочие системы мотора, от этого также зависит степень прилагаемых для запуска двигателя усилий в сильный мороз.



  • Ситуация с термоядерной энергетикой сегодня довольно любопытна и имеет общие черты с начинавшейся некогда «космической гонкой». Открытие способа, открывающего доступ к неограниченному источнику энергии, казалось бы, уже «витает в воздухе». Уже всерьёз проектируются термоядерные электростанции. Уже почти видна финишная ленточка и вопрос лишь в том, кто успеет раньше. Руководители развитых государств ревностно следят за «успехами» конкурентов в этой области и боятся остаться «не солоно хлебавши». Эти страхи умело эксплуатируют крупные исследовательские центры, работающие по данной проблеме, добиваясь щедрого финансирования. Вот-вот и пресса возвестит об открытии века...



  • ...После более чем столетия нескончаемых усовершенствований двигатель внутреннего сгорания все еще имеет коэффициент полезного действия около 16%. КПД всех тепловых двигателей ограничено циклом Карно. Теоретически, даже при идеальных условиях тепловой двигатель, используемый для приведения в движение автомобиля или электрогенератора, не может преобразовать всю тепловую энергию в механическую. Некоторая часть тепла теряется. В двигателе внутреннего сгорания тепло подается от источника с высокой температурой (Т1), часть энергии преобразуется в механическую и оставшаяся часть выбрасывается при низкой температуре (Т2). Чем больше разность между этими температурами, тем выше КПД двигателя...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Непредельные углеводороды в небольшом количестве (около 5%) являются практически единственным не содержащимся в природной нефти классом соединений, образующимся в заметных количествах при проведении процесса на кобальтовых катализаторах. Их содержание в нефти не нормируется, а их получение является одной из основных целей нефтехимической переработки природной нефти.
    Таким образом, по всем показателям, определяемым стандартом, СЖУ (синтетические жидкие углеводороды) могут быть отнесены к наиболее ценным сортам нефти. С экономической точки зрения наиболее рациональным использованием СЖУ была бы их раздельная транспортировка с промыслов как более ценного и дорогостоящего продукта, особенно с точки зрения отсутствия серосодержащих соединений и высокой концентрации легких (светлых) фракций.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Если внимательно присмотреться к рынку многофункциональных преобразователей, то даже не смотря на всемирный спад и уменьшение продаж, многие производители не перестают выступать новые инверторы. Отчасти подобное связано с тем, что компании стараются привлечь внимание покупателей, частично из-за применения последних технологий.
    Несмотря на то, что источник бесперебойного питания купить можно в любом магазине, новинки не так быстро достигают конечного потребителя.



  • ...В 1949 году О. А. Лаврентьев предложил плазменное решение проблемы синтеза легких ядер в виде электростатической ловушки, однако на тот момент плазма оказалась наименее исследованным состоянием вещества и каждый раз преподносила новые «сюрпризы». Как правило, эти неприятные «подарки» представляли различного рода неустойчивости, приводившие к срыву необходимых режимов работы установок. Осуществление в 1951 году неуправляемой термоядерной реакции в земных условиях в ходе испытательного взрыва водородной бомбы стимулировало проведение исследований, связанных с управляемым термоядерным синтезом (УТС), как источником энергии. Систематические исследования проблемы УТС начались примерно одновременно в Англии, СССР и США в обстановке глубочайшей секретности, так как предполагалось, что их результаты могут найти применение в военных целях. Такие исследования, постепенно приближая решение задачи УТС, привели к развитию целого ряда «побочных» плазменных технологий, которые используются сейчас повсеместно.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Ветры бывают самые разнообразные: это и дующий десятки минут легкий бриз, и глобальные ветра — но все они существуют за счет солнечного нагрева планеты. Важными факторами влияния на атмосферную циркуляцию воздуха являются разность обогрева между экватором и полюсами, а также вращение нашей планеты, называемое эффектом Кориолиса. Сезонные колебания в скорости и направлении ветра являются результатом сезонных изменений из-за относительного наклона оси вращения Земли к Солнцу, которое, в свою очередь, изменяет паттерны разности обогрева. Ежедневные различия в обогреве атмосферы вызваны различным нагревом локальных областей поверхности земли, например, суши и океана. Еще движение воздуха осложняется целым рядом факторов глобального масштаба, таких как вращение Земли, а также сушей, горными хребтами и холмами, растительностью, океанами, морями и озерами. Из-за трения о поверхность земли, растительность и здания скорость ветра возрастает с увеличением высоты над поверхностью земли.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4