Нетрадиционные источники энергии

Всю возрастающую роль в перспективном энергоснабжении, прежде всего из–за ее экологической чистоты, а также как наиболее эффективный способ решения социальных проблем в энергоснабжении малоразвитых в промышленном отношении регионов и отдаленных районов с децентрализованной системой энергообеспечения.

Республика Дагестан занимает уникальное место в России по располагаемым видам нетрадиционных энергоресурсов.

Подсчитано, что суммарные гелиоэнергетические ресурсы РД, технически пригодные к освоению, намного превосходят величину собственного потребления всех топливно–энергетических ресурсов РД.

Практическое использование солнечной энергии в РД развивается недостаточными темпами, ниже, чем в других регионах России и Северного Кавказа. В настоящее время в РД функционируют около 40 объектов солнечного теплоснабжения с общей площадью коллекторов порядка 13 тыс. м.². Этого количества явно недостаточно для республики, и действующие установки, естественно, не оказывают практически никакого влияния на топливно–энергетический баланс. Однако освоение гелиоэнергетических ресурсов в первую очередь должно преследовать цель не замещения традиционных энергоресурсов, а возмещение их недостаточности. Энергопотребление одного среднестатистического жителя Дагестана почти на порядок ниже среднего по России, что является следствием вынужденного ограничения энергоснабжения, зачастую в нарушение элементарных санитарных норм.

Отсюда можно сделать вывод, что вклад солнечных энергоустановок не только энергетический, но и социальный, т.е. они дают возможность создать потребителю гарантированные цивилизованные комфортные условия. И если учесть, что в этих условиях нуждается большинство жителей Республики Дагестан, становится ясно, что широкое освоение гелиоресурсов – задача большой социальной значимости, решение которой требует серьезной государственной поддержки и заинтересованности.

Первые шаги в этом направлении сделало ОАО «Дагэнерго». С привлечением ученых ДНЦ РАН внедрены в частном секторе 5 солнечных

водонагревательных установок в горных районах республики.

В странах с большим количеством солнечной радиации имеются проекты полной электрификации за счет солнечной энергии. Солнечные станции подкупают возможностью быстрого ввода в строй и наращивания их мощности в процессе простым присоединением дополнительных батарей–солнцеприемников. В калифорнии построена гелиостанция, мощность, которой достаточна для обеспечения электроэнергией 2400 домов.

Солнечная энергия в ряде случаев перспективна также для получения из воды водорода.

В биомассе концентрируется ежегодно меньше 1% потока энергии. Однако эта энергия существенно превышает ту, которую получает человек из различных источников в настоящее время и будет получать в будущем.

В последнее время в литературе появились термины «энергетические культуры», «энергетический лес». Под ними понимается фитоценозы, выращиваемые для переработки их биомассы в газ или жидкое горючее. Под «энергетические леса» обычно отводятся земли, на которых по интенсивным технологиям за короткие сроки (5–10 лет) отводятся, и снимается урожай быстрорастущих видов деревьев (тополя, эвкалипты и др.)

Ветер, как и движущая вода, являются наиболее древними источниками энергии. В течение нескольких столетий эти источники использовались как механические на мельницах, пилорамах, в системах подачи воды к местам потребления и т.п. они же использовались и для получения электрической энергии, хотя доля ветра в этом отношении оставалась крайне незначительной.

Вместе с тем, стало очевидным, что гигантские ветроустановки пока не оправдывают себя вследствие дороговизны сооружений, сильных вибраций, шумов, быстрого выхода из строя. Более экономичны комплексы из небольших ветротурбин, объединяемых в одну систему.

Ветроэнергетические ресурсы РД, по оценкам, полученным на основе данных метеорологических станций, расположенных на территории республики, составляют порядка 60 млрд. кВт.ч/год. Среднегодовая скорость ветра составляет от 3 м/сек для горных районов до 6м/сек и более для прибрежной зоны.

Примером практического применения является строящееся в ОАО «Дагэнерго» в пос. Дубки совместно с РАО «ЕЭС России» первая в стране экспериментальная база ветроэнергетики с установленной мощностью 5,5 мВт.

Запасы геотермальной энергии в России чрезвычайно велики, по оценкам они в 10–15 раз превышают запасы органического топлива в стране. Практически на всей территории страны есть запасы геотермального тепла с температурами в диапазоне от 30 до 200^оС. Сегодня на территории России пробурено около 4000 скважин на глубину до 5000 м, которые позволяют перейти к широкомасштабному внедрению самых современных технологий для локального теплоснабжения на всей территории нашей страны. С учетом того, что скважины уже существуют, энергия, получаемая от них в большинстве случаев окажется экономически выгодной.

Геотермальная энергетика – производство электроэнергии, а также тепловой энергии за счет тепловой энергии, содержащейся в недрах земли. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, возобновляемым энергетическим ресурсам. Более чем паротермы распространены сухие высокотемпературные породы, энергия которых доступна при помощи закачки и последующего отбора из них перегретой воды.

Россия. На 2006 г. в России разведано 56 месторождений термальных вод с дебитом, превышающим 300 тыс. м³ /сутки. На 20 месторождений ведется промышленная эксплуатация, среди них: Паратунское (Камчатка), Казьминское и Черкесское (Карачаево–Черкесия и ставропольский край), Кизлярское и Махачкалинское (Дагестан), Мостовское и Вознесенское (Краснодарский край)

Если в данном регионе имеются источники подземных термальных вод, то целесообразно их использовать для снабжения и горячего водоснабжения. Например, по имеющимся данным, в Западной Сибири имеется подземное море площадью 3 млн м² с температурой воды 70 – 90 ^оС. Большие запасы подземных термальных вод находятся в Дагестане, Северной Осетии, Чечне, Ингушетии, Кабардино–Балкарии, Закавказье, Ставропольском и Краснодарском краях, Казахстане, на Камчатке и в ряде других районов России.

В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов (например, бора, свинца, цинка, кадмия, мышьяка) и химических соединений (аммиака, фенолов), что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности.

Потенциальная суммарная рабочая мощность геотермальных электростанций в мире уступает большинству станций на иных возобновимых источниках энергии.

Установленная мощность геотермальных электростанций в мире на начало 1990–х составляла около 5 тысяч МВт, на начало 2000–х около 6 тысяч МВт. В конце 2008 года суммарная мощность геотермальных электростанций во всем мире выросла до 10500 МВт.

США. Крупнейшим производителем геотермальной электроэнергии являются США, которые 2005 году произвели около 16 млрд. кВт/ч возобновимой электроэнергии. В 2008 году суммарные мощности геотермальных электростанций в США составляли почти 3000 МВт. До 2013 года планируется строительство более 4400 МВт.

Основные промышленные зоны: «гейзеры» – в 100 км к северу от Сан–Франциска (1360 МВт установленной мощности), и северная часть Соленого моря в центральной Калифорнии (570 МВт установленной мощности), в Неваде установленная мощность станций достигает 235 МВт.

Геотермальная электроэнергетика, как и один из альтернативных источников энергии в стране, имеет особую правительственную поддержку.

В Ставропольском крае на Каясулинском месторождении начато и приостановлено строительство дорогостоящей опытной Ставропольской ГеоТЭС мощностью 3 МВт.