Лекция 7: Ветроэнергетика (20.10)

Достоинства:

• отсутствие затрат на добычу, транспортировку топлива

• экологичность

• снижение трудозатрат

• минимальные сроки ввода мощностей в эксплуатацию

• широкий диапазон использований.

Классификация

По геометрии ветроколеса

положение относительно направления ветра

• если ось вращения ветроколеса параллельна воздушному потоку, то установка – горизонтально осевая

• если ось перпендикулярно, то вертикально осевая

К горизонтально осевым относятся:

• пропеллерное ветроколесо

• многолопастное колесо

• парусное колесо

К вертикально осевым относят:

• ортогональное

• савониуса

• Дарье

• гакгроув

• геликоидное

• *цилиндры Магнуса

  • P=CN×S×ρ×ʋ3

Лекция 8: Биомасса (03.11)

Биомасса:

• биотопливо твёрдое (сырьё – быстрорастущие деревья, цикл до 15 лет – ива, серая ольха, берёза, осина, тополь)

  • пеллеты (маленькие гранулы)

  • древесные брикеты

  • щепа

• биотопливо жидкое (сырьё – богатые маслами сельскохозяйственные культуры)

  • биодизель (рапс, белая горчица, рыжик, конопля)

  • биоэтанол (сырьё – пшеница, рожь, картофель, сахарная свекла)

  • биомасла

• биотопливо газообразное (сырьё – быстрорастущие растения – конопля, различные травы, а также отходы деревообработки, отходы сбора урожая, отходы животноводческой деятельности, сточные воды)

  • биогаз

    • получается путём взаимодействия трёх типов бактерий

    • биогаз состоит:

      • 50-87% – метан

      • 13-15% – СО2

      • различные примеси

    • получение биогаза – наилучший способ с точки зрения экологии, т.к. предотвращает выбросы парниковых газов в атмосферу

Технологии получения энергии:

• непосредственное сжигание

• пиролиз (газификация) с последующим сжиганием получаемого синтезом газа

  • процесс, протекающий при температуре 510 градусов, без доступа воздуха в течение длительного времени

  • в результате образуется концентрированная смесь – пирогаз

• совместное сжигание угля и биомассы в конвенционных котлах

• ферментация биомассы

  • анаэробное брожение

    • выделяется биогаз

  • аэробное брожение

    • выделяется этанол и метанол

Преимущества биомассы:

• природный источник энергии

• широко распространена

• легко доступна

• позволяет использовать отходы лесной и сельскохозяйственной промышленности

• способствует развитию местной промышленности и созданию рабочих мест

• выбрасываемое во время сжигания количество СО2 поглощается при фотосинтезе, т.н. нулевой цикл

• выбрасываемое количество оксидов серы и азота минимально

• использование отходов, свалок

• низкая цена топлива

Недостатки:

• достаточно низкая теплотворная способность

• необходимость дополнительной площади для складирования топлива

• невозможность использования в районах, где установлены предельные нормы по выбросам СО2 в атмосферу

Геотермальная энергетика

Направление теплоэнергетики, занимающееся преобразованием внутренней энергии земли (геотермальные источники) в электрическую и тепловую энергию.

Мировые запасы – 200 ГВт. На Камчатке есть ТЭС мощностью 11 ГВт.

Достоинства использования геотермальной энергии:

• экологически чисто (если нет сероводородных выбросов)

• не способствует парниковому эффекту

• не занимает особо места

• простота за счёт отсутствия эксплуатационных расходов

Недостатки:

• очень малая плотность постройки подобных станций

• могут быть выбросы опасных газов и минералов