Нетрадиционные источники в Крыму

период работы 5341674 кВт. ч электроэнергии, в том числе за 1996 г. -

2600000 кВт. ч. Комплексной программой строительства ВЭС планируется

доведение мощностей до 45 МВт к 2000 г.

- Черноморская ВЭС - установленная мощность 0,8 МВт, оснащена 4

ветроаг-регатами АВЭ-250 отечественного производства. Выработано 656960

кВт. ч. Комплексной программой предусматривается доведение мощности

первой очереди к 2000 г. до 5 МВт.

- Акташская ВЭС - установленная мощность 1,6 МВт, оснащенная

отечественными ветроагрегатами АВЭ-250. Выработано за весь период 769060

кВт. ч. электроэнергии, в том числе за 1996г. - 219176 кВт. ч.

Комплексной программой планируется доведение первой очереди мощностью до

9,6 МВт. В дальнейшем планируется увеличение мощности до 17,3 МВт.

Дальнейшее наращивание мощностей в системе «Крымэнерго», согласно

Комплексной программе строительства ВЭС на Украине, планируется в

Восточном Крыму (Чаганы), где имеется наибольший ветровой потенциал.

Предусматривается увеличение мощности ВЭС до 710 МВт.

б) по объектам Госводхоза АР Крым;

- Сакская ВЭС - установленная мощность 0,6 МВт, оснащенная 6

ветрогенера-торами USW-56-100, выработано за весь период 70520 кВт. ч.

электроэнергии, в том числе за 1996 г. - 61210 кВт. ч.. Планируется

доведение ее мощности к 2000 г. до 20 МВт.

- Планируется также строительство : Мироновской ВЭС с доведением ее

мощности к 2000 г. до 17 МВт, Джанкойской ВЭС с доведением ее мощности к

2005 г. до 16 МВт, Пресноводненской ВЭС с доведением ее мощности к 2005 г

до 25 МВт и Восточно-Крымской ВЭС с доведением ее мощности к 2010 г-до

150 МВт.

Кроме того, Комплексной программой строительства ВЭС в Крыму к 2010

г. планируется:

- строительство Западно-Сивашской ВЭС мощностью 10,6 МВт в

экономической зоне «Сиваш»;

- строительство Судакской ВЭС с перспективными ветроагрегатами

мощностью 300-500 кВт, с доведением ее установочной мощности к 2010 г. до

50 МВт;

— строительство Ялтинской ВЭС в пгт. Кацивели с перспективными

ветроагре-гатами мощностью 300-500 кВт, с доведением ее мощности к 2005 г

до 10 МВт.

Строительство ВЭС, предусмотренное Комплексной программой рассчитано

до 2010 г. и на эти цели программой выделено 773,7 млн. грн, причем

46,45% обеспечивается из специального расчетного фонда при НДЦ Украины

созданного для целевого финансирования строительства ВЭС. Остальные

средства предполагается формировать за счет инвестиций совместных

предприятий и других источников, не запрещенных законодательством

Украины. Для привлечения инвесторов для участия в строительстве

ветроэлектростанции, Правительство Крыма издало Постановление от 25.01.96

г. №23 «О развитии ветроэнергетики в Крыму», где предоставляются льготы

при производстве и строительстве ветроэлектростанции.

Работы должны осуществляться на договорной основе, с конкретными

фирмами исполнителями, финансирование работ предпочтительно из

специальных отечественных и зарубежных фондов.

Принимая во внимание, что развитие ветроэнергетики может быть только

при наличии обученного персонала, программой предусмотрено создание

центра сервисного обслуживания, среднего и капитального ремонта, а также

межведомственного центра испытаний и сертификации ВЭУ на базе

ликвидируемой СЭС - 5 в г. Щелкино. В функции центра предполагается

включить:

- сбор, обработку и осуществление обмена информации с

заинтересованными организациями;

- формирование законодательно-нормативной базы;

- участие в проектных работах;

- испытание и сертификация ВЭУ;

- методическая и экспертная помощь организациям и физическим лицам;

- рекламно-выставочная деятельность;

- метеорологические исследования и выбор площадок установки ВЕУ.

Комплексной программой строительства ВЭС до 2000 г. предусмотрено на

эти цели 8,97 млн. грн.

Таким образом, к 2010 г., при успешном развитии Комплексной программы

строительства ветроэлектростанции Украины, предполагается довести общую

мощность ВЭС Крыма до 480 МВт, что позволит повысить надежность

энергосбережения Крыма и дать экономию органического топлива в размере

290 тыс. т. у. т. в год.

Выполнение работы по второму направлению - внедрению малой

ветроэнергетики в Крыму - возможно на основании научно-технических и

опытно-конструкторских разработок, выполненных в КПИ и ИЭД НАМ Украины. К

настоящему времени разработана серия ветроустановок разных мощностей от

0,5 до 100 кВт и разного назначения, которые предназначены для решения

следующих целей и задач по экономии ТЭР:

- автономное снабжение электроэнергией потребителей, не связанных с

централизованными электрическими сетями;

- выработка электроэнергии постоянного тока напряжением 12-14 В;

- отопление и горячее водоснабжение помещений, теплиц и др;

- подъем воды и скважин из колодцев;

- малое орошение и мелиорация;

- переработка сельскохозяйственной продукции.

Общая выработка электроэнергии, за счет строительства ветроагрегатов

малой мощности может составить к 2000 г. 3,96 млн. кВт/ч., за период с

2001 по 2005 гг. –6, 41 млн. кВт/ ч и за период с 2006 по 2010 гг. -

11,59 млн. кВт/ч.

При этом, необходимые капитальные вложения в разработку и

строительство ВЭУ малой мощности составляет соответственно: 4,03; 4,86;

6,57 млн. грн., кроме того стоимость проектно-конструкторских работ за

этот период составляет - 1,4 млн. грн.

Основными направлениями по внедрению ветроагрегатов малой мощности в

Крыму на ближайший период являются:

- проведение маркетинговых исследовании и рекламы;

- государственное экономическое стимулирование производителей и

потребителей ветроэнергетического оборудования малой мощности;

- оказание государственной финансовой поддержки предприятиям для

организации серийного производства ветроагрегатов на территории АРК;

- проведение разъяснительной работы среди населения Крыма о принципах

энергетической эффективности и экономической целесообразности

строительства ветроустановок малой мощности.[3],[8].

Солнце.

Солнечные электростанции. После энергетического кризиса 1973 г.

правительствами стран и частными компаниями были приняты экстренные меры

по поиску новых видов энергетических ресурсов для получения

электроэнергии. Таким источником в первую очередь стала солнечная

энергия. Были разработаны параболо-цилиндрические концентраторы. Эти

устройства концентрируют солнечную энергию на трубчатых приемниках,

расположенных в фокусе концентраторов. Интересно, что в 1973 г. вскоре

после начала нефтяного эмбарго был сконструирован плоский концентратор,

явившийся успехом научной и инженерной мысли. Это привело к созданию

первых солнечных электростанций (СЭС) башенного типа. Широкое применение

эффективных материалов, электронных устройств и параболо-цилиндрических

концентраторов позволило построить СЭС с уменьшенной стоимостью - системы

модульного типа. Началось внедрение этих систем в Калифорнии фирмой Луз

(Израиль). Были подписаны контракты с фирмой Эдисон на строительство в

южной Калифорнии серии СЭС. В качестве теплоносителя использовалась вода,

а полученный пар подавался к турбинам. Первая СЭС, построенная в 1984 г.,

имела КПД 14,5%, а себестоимость производимой электроэнергии 29

центов/(кВт-ч). В 1994 г. фирма Луз реорганизована в компанию Солел,

базирующуюся в Израиле, и продолжает успешно работать над созданием СЭС,

ведет строительство СЭС мощностью 200 МВт, а также разрабатывает новые

системы аккумулирования энергии. В период между 1984 и 1990 г. фирмой Луз

было построено девять СЭС общей мощностью 354 МВт. Последние СЭС,

построенные фирмой Луз, производят электроэнергию по 13 центов/(кВт-ч) с

перспективой снижения до 10 центов/(кБт-ч). Д. Миле из университета

Сиднея улучшил конструкцию солнечного концентратора, использовав слежение

за Солнцем по двум осям и применив вакуумированный теплоприемник, получил

КПД 25--30%. Стоимость получаемой электроэнергии составит 6 центов/(кВт-

ч). Строительство первой экспериментальной установки с таким

концентратором начато в 1994 г. а Австралийском национальном

университете, мощность установки 2 МВт. Считают, что подобная система

будет создана в США после 2000 г. и она позволит снизить стоимость

получаемой электроэнергии до 5,4 цента/(кВт-ч). При таких показателях

строительство СЭС станет экономичным и конкурентоспособным по сравнению с

ТЭС.

Другим типом СЭС, получившим развитие, стали установки с двигателем

Стирлинга, размещаемым в фокусе параболического зеркального

концентратора. КПД таких установок "может достигать 29%. Предполагается

использовать подобные СЭС небольшой мощности для электроснабжения

автономных потребителей в отдаленных местностях.

ОТЭС. В перспективе можно использовать для получения электроэнергии

разность температуры слоев воды в океане, которая может достигать 20°С.

Станции на этой основе (ОТЭС) находятся в разработке. Первый вариант

подобной установки мощностью 5 МВт проектируется в Израиле. Меньшие по

мощности установки действуют в Австралии, Калифорнии и ряде других стран.

Основная сложность перспективы их использования - низкая экономичность и

как следствие отсутствие коммерческого интереса.

Фотоэнергетика. Начиная с 70-х годов правительства индустриальных

стран израсходовали биллион долларов на разработки фотоэлектрических

преобразователей. За последние 10 лет стоимость фотоэлектрических

преобразователей снижалась и в 1993 г. достигла 3,5-4,75 дол/Вт, а

стоимость получаемой энергии 25-40 центов/(кВт/ч). Мировой объем

производства с 6,5 МВт в 1980 г. увеличился до 29 МВт в 1987 г. и в 1993

г. составил более 60 МВт (рис. 2).

[pic]

Рис. 2. Производство фотоэлектрических устройств в мире в 1970-1993

гг.

В Японии ежегодно выпускается 100 млн. калькуляторов общей мощностью

4 МВт, что составляет 7% мировой торговли фотоэлектрическими

преобразователями. Более 20 тыс. домов в Мексике, Индонезии, Южной

Африке, Шри-Ланке и в других развивающихся странах используют

фотоэлектрические системы, смонтированные на крышах домов, для получения

электроэнергии для бытовых целей.

Наилучшим примером использования таких систем является Доминиканская

республика, где 2 тыс. домов имеют фотоэлектрические установки,

сконструированные в последние 9 лет. Стоимость такой установки 2 тыс.

дол.

В Шри-Ланке израсходовано 10 млн. дол на электрификацию 60тыс. домов

с помощью фотосистем. Стоимость установки мощностью 50Вт, включающая

фотопанель, источник света и аккумуляторную батарею, составляет 500 дол.

В будущем стоимость ycтaновки для малых систем будет снижаться,

например установки с люминесцентными лампами. В Кении в течение последних

лет 20 тыс. домов электрифицировано с помощью фотосистем по сравнению с

17 тыс. домами, где за это же время введено централизованное

электроснабжение. В Зимбабве за счет кредита в 7 млн. дол, выделенного в

1992 г., будет электрифицировано 20 тыс. домов в течение 5 лет. Мировым

банком выделен кредит в 55 млн. дол. для электрификации 100 тыс. домов в

Индии фотосистемами. В США стоимость 1 км распределительных электросетей

составляет 13-33 тыс. дол. Контракт на установку мощностью 500 МВт,

включающую электроснабжение дома, освещение, радио, телевидение и

компьютер, составляет не менее 15 тыс. дол. (включая аккумуляторную

батарею). Уже имеется 50 тыс. таких установок в городах и ежегодно

строится около 8 тыс. установок. Среди индустриальных стран кроме США

также лидируют в использовании фотосистем в домах Испания и Швейцария.

Если даже ежегодно в мире будет снабжаться фотосистемами 4 млн. домов

(1% тех, что электрифицируются ежегодно), то общая установленная мощность

фотосистем составит всего 200 МВт, что в 4 раза меньше мирового

производства их в 1993 г. Если производство фотосистем достигнет ежегодно

1% общей продажи энергии в мире, то их производство по сравнению с

современным уровнем должно возрасти десятикратно, а увеличение до 10%

этой продажи приведет к стократному росту производства фотосистем.

Для успешного внедрения фотосистем их удельная стоимость должна быть

снижена в 3-5 раз прежде, чем появятся крупные энергосистемы.

Половина продажи кремния приходится на монокристаллы,

поликристаллическая модификация также имеет большое будущее. Большое

будущее будут иметь тонкопленочные системы, в частности на основе

аморфного кремния. Некоторые образцы фотоэлектро-преобразователей на

основе аморфного кремния имеют КПД 10%, удельную стоимость 1 дол/Вт,

стоимость получаемой электроэнергии 10-12 центов/(кВт/ч) - это ниже, чем

была ее стоимость в 1993 г. Имеется перспектива снижения стоимости к 2000

г. до 10 центов/(кВт /ч) и до 4 центов/(кВт /ч) к 2020 г.

Итак, фотоэнергетика может стать ведущим источником энергии мировой

большой индустрии. Это подтверждают сделанные в 1994 г. разработки,

считают эксперты. В результате создания новых технологий и повышения

технического уровня продукции может быть преодолен барьер для внедрения

фотоэлектрических систем, связанный с высокой их стоимостью. Так, по

инициативе корпорации Енрон ведется разработка фотоэлектрической станции

мощностью 100 МВт для строительства в Неваде, на которой стоимость

вырабатываемой электроэнергии составит 5,5 цента/(кВт/ч).[1]

Солнечная энергия является наиболее мощным и доступным из всех видов

нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в Крыму. Солнечное

излучение не только неисчерпаемый, но и абсолютно чистый источник

энергии, обладающий огромным энергетическим потенциалом.

В реальных условиях облачности, годовой приход суммарной солнечной

радиации на территории Крымского региона находится на уровне 1200-1400

кВт ч/м2.

При этом, доля прямой солнечной радиации составляет: с ноября по

февраль 20-40 %. с марта по октябрь - 40-65%, на Южном берегу Крыма в

летние месяцы - до 65-70%.

В Крыму наблюдается также наибольшее число часов солнечного сияния в

течение года (2300-2400 часов в год), что создает энергетически

благоприятную и экономически выгодную ситуацию для широкого практического

использования солнечной энергии.

В то же время, источник имеет довольно низкую плотность (для Крыма до

5 ГДж на 1 м2 горизонтальной поверхности) и подвержен значительным

колебаниям в | течение суток и года в зависимости от погодных условий,

что требует принятия дополнительных технических условий по

аккумулированию энергии.

Основными технологическими решениями по использованию энергии

являются: превращение солнечной энергии в электрическую и получение

тепловой энергии для целей теплоснабжения зданий.

Прямое использование солнечной энергии в условиях Крыма, для выработки в

настоящее время электроэнергии, требует больших капитальных вложений и

дополнительных научно-технических проработок.[8]

В 1986 г. вблизи г. Щелкино построена первая в мире солнечная

электростанция (СЭС-5) мощностью 5 тыс. кВт. К 1994 г. она выработала

около 2 млн. кВт.час электроэнергии. Эксперимент с СЭС показал реальность

преобразования солнечной энергии в электрическую, но стоимость

отпускаемой электроэнергии оказалась слишком высокой, что в условиях

рыночной экономики является малоперспективным.

В настоящее время ПЭО "Крымэнерго" обосновало применение в Крыму

солнечно-топливных электростанций, являющихся СЭС второго поколения с

более высокими технико-экономическими показателями. Такую электростанцию

планируется построить в Евпатории. Сегодня солнечная энергетика получила

широкое развитие в мире. Мировым лидером по строительству СЭС является

амери-канско-израильская фирма "Луз", сооружающая станции мощностью 30-80

МВт, на которых используется принципиально новая технология с

параболоциливдрическими концентратами солнечного излучения. Себестоимость

вырабатываемой ими электроэнергии ниже, чем на атомных

электростанциях.[9]

Перспективность применения фотоэлектрического метода преобразования

солнечной энергии обусловлено его максимальной экологической чистотой

преобразования, значительным сроком службы фотоэлементов и малыми

затратами на их обслуживание. При этом простота обслуживания, небольшая

масса, высокая надежность и стабильность фотоэлектропреобразователей

делает их привлекательными для широкого использования в Крыму.

Основными задачами по широкому внедрению фотоэлектрических источников

питания являются:

- разработка научно-технических решений по повышению КПД

фотоэлементов;

-применение высокоэффективных фотоэлементов с использованием

концентраторов солнечного излучения.

Техническая подготовленность отечественных предприятий на Украине

позволяет освоить производство фотоэлектрических источников питания на

суммарную установленную мощность до 100 МВт.

Мощность фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии,

внедряемых в Крыму к 2010 г., может составить до 3,0 МВт, что может

обеспечить экономию топлива до 1,7 тыс т у.т. в автономных системах

энергообеспечения.

Солнечная энергия в Крыму может использоваться не только для

производства электроэнергии, но и тепла. Это реально при широком

распространении в республике солнечных батарей (коллекторов), легко

сооружаемых и высокорентабельных. Разработкой и изготовлением солнечных

коллекторов новой конструкции занимаются ГНПП «Гелиотерн», «Крымэнерго»

(пос. Утес) и трест «Южстальмонтаж» (г. Симферополь). Горячее

водоснабжение от солнца (коллекторов) сбережет дефицитное органическое

топливо и не будет загрязнять воздушный бассейн. В настоящий же период

80% тепловой энергии производят более трех тысяч котельных, которые не

только сжигают огромное количество органического топлива, по и

существенно повышают концентрацию газопылевых загрязнений воздушной

среды.

Для успешного внедрения экологически чистых систем солнечного

теплоснабжения, повышения надежности их функционирования необходимо:

• разработать и внедрить в производство на предприятиях Крыма

различные виды энергетически эффективных солнечных коллекторов с

улучшенными теплотехническими характеристиками, отвечающими современному

зарубежному уровню, в частности: с селективным покрытием, вакуумные,

пластмассовые для бытовых нужд, воздушные для нужд сельского хозяйства;

• довести выпуск солнечных коллекторов к 2010 г. до 3-5 тыс. штук в

год, что эквивалентно замещению годового использования топлива - 0,35 -

0,65 тыс. т у.т.;

• увеличить в 2-3 раза выпуск высокоэффективных теплообменников для

солнечных установок;

• обеспечить достаточную постановку запорной и регулирующей арматуры,

приборов для автоматизации технологических процессов.

Реализация этих предложений позволяет создать в Крыму собственную

промышленную индустрию по выпуску основного специализированного

оборудования для комплектации и строительства установок по использованию

солнечной энергии.

Наиболее перспективными направлениями солнечного теплоснабжения на

ближайшую перспективу (до 2010 г.) являются:

• солнечное горячее водоснабжение индивидуальных и коммунальных

потребителей сезонных объектов (детские, туристические, спортивные

лагеря, объекты сана-торно-курортной сферы, жилых и общественных зданий);

• пассивное солнечное отопление малоэтажных жилых домов и

промышленных сооружений, главным образом, в сельской местности и Южном

берегу Крыма;

• использование солнечной энергии в различных сельскохозяйственных

производствах (растениеводство в закрытых грунтах, сушка зерна, табака и

других сельхозпродуктов и материалов);

• применение низкопотенциальной теплоты, полученной на солнечных

установках, для разнообразных технологических процессов в различных

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5