Южно-Уральский Государственный Университет

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Конспект лекций по курсу НиВИЭ Грибанов А.И.

Текст напечатали:

студенты группы Э-392

Харисов И.Д.

Султанов М.С.

Челябинск 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ЗАПАСЫ И РЕСУРСЫ ТРАДИЦИОННЫХ И НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ…………………………………………………………3

   1. Энергоресурсы планеты……………………………………………………...4

   2. Возможности использования энергоресурсов……………………………....5

   3. Энергоресурсы России……………………………………………………….7

2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА ЭНЕРГИИ……….8

2.1 Получение энергии на ТЭС…………………………………………………. 8

2.2 Переменный график электропотребления…………………………………..9

2.3 Проблемы передачи электроэнергии……………………………………….10

2.4 Комбинированная выработка тепловой и электрической энергии……….11

2.5 Газотурбинные и парогазовые установки (ГТУ и ПГУ)…………………..12

2.6 Магнитно-гидродинамические установки (МГДУ)………………………..13

2.7 Топливные элементы………………………………………………………...14

2.8 Тепловые насосы……………………………………………………………..15

3 НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ…………………………………………....16

3.1 Место малой энергетики в энергетике России……………………………..17

3.2 Газотурбинные и парогазовые малые электростанции……………………18

3.3 Мини ТЭЦ…………………………………………………………………….19

3.4 Дизельные электростанции………………………………………………….20

3.5 Газопоршневые электростанции……………………………………………21

3.6 Малые гибридные электростанции…………………………………………22

3.7 Малые аэс…………………………………………………………………...23

3.8 Малая гидроэнергетика……………………………………………………....24

4 ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ………………………………..25

4.1 Проблемы использования возобновляемых источников энергии………...25

4.2 Гидроэнергетика……………………………………………………………..27

4.3 Солнечная энергия…………………………………………………………....29

4.3.1 Преобразование солнечной энергии в тепловую энергию………....30

4.3.2 Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии…………..33

4.3.3 Термодинамическое преобразование солнечной энергии в электрическую энергию……………………………………………....35

4.3.4 Перспективы развития солнечной энергетики в России…………...37

4.4 Ветроэнергетика……………………………………………………………....38

4.4.1 Особенности использования энергии ветра….……………………...38

4.4.2 Классификация ветроустановок……………………………………...39

4.4.3 Производство электроэнергии с помощью ВЭУ……………………41

4.4.4 Ветроэнергетика России……………………………………………...43

4.5 Геотермальная энергетика…………………………………………………...44

4.5.1 Происхождение геотермальной энергии…………………………….44

4.5.2 Техника извлечения геотермального тепла…………………………45

4.5.3 Использование геотермальных источников для выработки

электроэнергии………………………………………………………………46

4.5.4 Использование геотермальных источников для теплоснабжения...48

4.5.5 Влияние геотермальной энергетики на окружающую среду………50

4.5.6 Геотермальная энергетика России…………………………………...51

4.6 Энергия приливов……………………………………………………………..52

4.6.1 Причины возникновения приливов………………………………….52

4.6.2 Приливные электростанции (ПЭС)….……………………………….53

4.6.3 Влияние ПЭС на окружающую среду……………………………….55

4.6.4 Приливная энергетика России………………………………………..56

4.7 Энергия волн и океанических течений………………………………………57

4.7.1 Энергия волн…………………………………………………………..57

4.7.2 Энергия океанических течений………………………………………58

4.8 Тепловая энергия морей и океанов………………………………………….59

4.8.1 Ресурсы тепловой энергии океана…………………………………...59

4.8.2 Океанические тепловые электростанции……………………………60

4.9 Использование энергии биомасс…………………………………………….62

4.9.1 Ресурсы биомассы…………………………………………………….62

4.9.2 Термохимическая конверсия биомассы (сжигание, пиролиз, газификация)……………………………………………………………………63

4.9.3 Биотехнологическая конверсия биомассы…………………………..65

4.9.4 Экологические проблемы биоэнергетики…………………………...67

5 УТИЛИЗАЦИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ (ТБО)…………………….68

5.1 Характеристика твердых бытовых отходов (ТБО)………………………...68

5.2 Переработка ТБО на полигонах……………………………………………..69

5.3 Компостирование ТБО………………………………………………………70

5.4 Сжигание ТБО………………………………………………………………..72