Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Рязань_20.04.2012

.pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
9.5 Mб
Скачать

НОУ ВПО Современный технический институт

Материалы

IV-й межрегиональной студенческой научно-практической конференции (с международным участием)

Студенческий научный поиск – науке и образованию XXI века

20 апреля 2012 года

Рязань – 2012

УДК 001: 1.30, 31, 33, 34, 37, 50, 63, 67

55K

Студенческий научный поиск – науке и образованию ХХI века

(международным участием): Материалы VI-й межрегиональной студенческой научно-практической конференции СТИ. / Под общей ред. проф. А.Г. Ширяева; научный редактор, д.г.н. З.А. Атаев, технический редактор, к.б.н. А.В. Барановский – Рязань, СТИ, 2012. – 486 с.

В сборнике материалов межрегиональной конференции «Студенческий научный поиск – науке и образованию ХХI века» представлены доклады по результатам исследований в сфере фундаментальных, прикладных и социальных проблем развития науки и образования.

Печатается по решению Ученого Совета НОУ ВПО «Современный технический институт».

Сохранены позиции авторов и стилистические особенности публикаций

ISBN 978-5-904221-08-9

© СТИ, 2012

Глубокоуважаемые участники конференции!

Основной целью нашей конференции является выявление и обсуждение научных, прикладных и социальных проблем науки и образования. При этом считаю не менее важной задачу по массовому привлечению студентов, магистрантов, соискателей

иаспирантов к научной работе. Также для участия в конференции приглашаются школьники старших классов, серьезно занимающиеся научной работой. Не менее важно одновременное участие в конференции признанных специалистов из вузов и научных организаций. Такой принципиальный подход является пионерным и специфичным для наших студенческих конференций.

Именно такие совместные форумы способствуют установлению связей между ведущими учеными и молодыми исследователями, только начинающими свой путь в различных областях познания.

Наука является одним из важнейших компонентов духовной культуры общества, а ее особое место в обществе определяется сущностью познания как способа бытия, оценки уровня возможностей материально-предметного преобразования мира. И как следствие, научная деятельность подрастающего поколения является необходимым механизмом формирования у них знаний–умений и развития комплексного мышления.

ВНОУ ВПО «Современный технический институт» используются самые разнообразные формы привлечения студентов к научной работе. При этом сам процесс постепенного вовлечения студентов в научно-исследовательскую работу начинается с первых дней учебы.

Мы же считаем, что азам научной работы нужно учиться еще со школьной скамьи, что объективно выступает связующим звеном между средним и высшим образованием. И в этом контексте, инициативным, творческим преподавателям школы

иих ученикам предоставляется возможность доложить результаты своих изысканий. Научные конференции, подобные той, в которой мы с вами сегодня участвуем,

играют очень важную роль в объединении всех наших усилий, что и выступает важным фактором сохранения принципа непрерывности в образовании. Удачи Вам и новых научных свершений!

Ректор НОУ ВПО «Современный технический институт», профессор А.Г. Ширяев

3

НОУ ВПО «Современный технический институт»

Лицензия серия А № 282594 от 1 июля 2008 года Свидетельство о государственной аккредитации серия ВВ №00232 от 17 февраля 2010 года

(диплом государственного образца, отсрочка от призыва в армию)

Современный технический институт был открыт в Рязани в 2004 г. в связи с острой нехваткой специалистов высшего звена с профильной подготовкой в области строительства, теплоэнергетики, химических технологий, сервиса и др. Инициатива открытия учебного учреждения принадлежит строительной кампании "СТРОЙПРОМСЕРВИС" при поддержке Правительства Рязанской области, Рязанского городского совета и ряда ведущих промышленных предприятий региона.

СТИ сегодня – это подготовка профессионалов по самым дефицитным специальностям (в области теплоэнергетики, строительства, химических технологий и сервиса и т.д.), самые передовые педагогические технологии и лабораторное оборудование (мультимедийные аудитории) и приемлемые цены за обучение. Институт внедряет инновационные технологии проблемно-исследовательского обучения с целью сделать ВУЗ востребованным студентами XXI века.

СПЕЦИАЛЬНОСТИ

Формы обучения: очная, заочная, очно-заочная (вечерняя)

Промышленное и гражданское строительство Экспертиза и управление недвижимостью Тепловые электрические станции Сервис пециализации: автосервис;

телекоммуникационных и информационных систем)

Интеллектуальные системы в гуманитарной сфере Социально-культурный сервис и туризм пециализация: гостиничный сервис)

Перевод и переводоведение Архитектура

Природоохранное обустройство территорий Туризм Химическая технология органических веществ

ЕДИНСТВЕННАЯ В РЕГИОНЕ АСПИРАНТУРА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 25.00.24 «Экономическая, социальная, политическая

и рекреационная география» (научный руководитель: д.г.н., доц., проф. СТИ З.А. Атаев)

29.09.2008 СТИ получен сертификат соответствия требованиям ГОСТ Р ИСО 9001 – 2001. Подготовительные курсы: качественная подготовка к ЕГЭ по всем предметам (обучение в малых группах). В Институте открыто региональное Представительство Центра тестирования и развития «Гуманитарные Технологии», на базе которого проходит репетиционное ЕГЭ по различным предметам школьной программы и профориентационное тетирование. Наш адрес: 390048, г. Рязань, ул. Новоселов, д. 35 а, ост. «Шереметьево», тел. / факс (4912) 30–08–30, 30–06–30.

E-mail: sti107@ya.ru Наш сайт: www.stirzn.ru

4

Атаев З.А. доктор географических наук, доцент, Современный технический институт, г. Рязань

Региональные перспективы развития возобновляемой энергетики в России

По состоянию на середину 1990 гг., из 69 энергосистем России, дефицитными по мощности и производству являлись 45, или до 65%. При этом дефицит в 50 и более процентов имелся в 24 энергосистемах [6.С.19].

В масштабе федеральных округов страны, прослеживается специфичное распределение показателя (табл. 1). Из анализа таблицы следует, что наиболее дефицитными являются: Центральный, Приволжский и Южный федеральные округа (дефицит достигает соответственно 45-37-24 млрд. кВт ч. в год). В этой связи некорректны ссылки на «энергоизбыточность» этих регионов, встречающие в ряде публикаций.

Закономерен дефицит в регионах Севера, Сибири и Дальнего Востока. Где в условиях территориальной удаленности, экстремальности природных условий, исторически сформировался «очаговый» тип расселения. Отсюда, создание стандартной социальной и энергетической инфраструктуры, с ареальным охватом территории экономически нецелесообразно.

 

Таблица 1

Дефицит энергосистем по федеральным округам России (в млрд. кВт ч./год)

 

 

Федеральный округ

Дефицит по электропотреблению, млрд. кВт ч

Северо-Западный

19.78

Центральный

44.67

Приволжский

36.77

Южный

24.15

Уральский

15.05

Сибирский

34.37

Дальневосточный

0.611

Россия:

175.40

Примечание: * в млрд. кВт ч. ежегодного возобновления.

Таблица составлена автором на основе данных: [6.С.40-41].

На государственном уровне, ситуация в ТЭК усложняется вследствие обострения проблемы преодоления «экономических расстояний» по поставкам сырья и топлива из Восточной макроэкономической зоны России в Западную. Эта тенденция приобрела жестко лимитирующее значение для всей базовой энергетики, что одновременно происходило при предельно сниженных финансовых возможностях «смягчения» ситуации.

Сложившаяся ситуация привела к необходимости кардинального пересмотра энергетической стратегии государства. Перспективы развития ТЭК стали связываться с реализацией ряда жестко сопряженных в реализации мер: кардинальной реконструкции действующего потенциала; масштабного внедрение ресурсосберегающих технологий; пересмотра структуры топливно-энергетического баланса; разработки и реализации

5

масштабных программ по вовлечению в энергобаланс регионов местных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) [3; 6]. Соответствующий подход нашел окончательное закрепление и в основных положениях «Энергетической стратегии России на периодо 2020 г.» [8].

Таким образом, одним из направлений реализации государственной стратегии признаны меры по использованию возобновляемых источников энергии и энергетических установок на их базе (ЭВИЭ). Необходимо подчеркнуть, что это направление отличается широкими возможностями для решения комплекса региональных проблем, являющиеся прикладными задачами географии (оптимизация энергоснабжения при дисперсном или «очаговом» расселении, рациональная организация территории и природопользования и др.). Показатель, суммирующий эффект масштабного использования ресурсов ВИЭ, слагается из целого комплекса эффектов: экологических, экономических, энергетических, социальных и т.д.

Очевидно, что в перечне наиболее значимых и ожидаемых эффектов можно выделить: возможность достижения относительной энергетической «независимости» регионов России. С учетом этой позиции, актуальна постановка вопроса разработки и реализации региональных программ использования ВИЭ. При этом зачастую речь идет о проблеме «возрождения» возобновляемой энергетики, имевшей ранее широкое развитие (1930-1940 гг.). На этапе масштабного развития системной энергетики в

СССР, ЭВИЭ были признаны неконкурентоспособными (1960 гг.). Действующие объекты возобновляемой энергетики выводились из эксплуатации, а предприятия, выпускавшие для них оборудование, были перепрофилированы (соответственно, были утрачены необходимые навыки и технологии).

В настоящее время ситуация кардинально изменилась, именно фактор «бестопливности» выступает основным экономическим стимулом роста спроса на ЭВИЭ. Несмотря на объективные трудности, уже разработан широкий спектр оборудования энергоустановок на основе ВИЭ. В этой области занято более 150 предприятий и организаций России, опирающиеся на потенциал ВПК, что выступает достаточно надежной гарантией технологичности продукции. Отечественные образцы ЭВИЭ, относятся к объектам малой энергетики (мощность единичного агрегата ограничена в 10 МВт.) [9.С.231]. Типоразмерный ряд ЭВИЭ, доведенный до уровня серийного производства в стране представлен в таблице 2.

Таблица 2

Типоразмерный ряд мощности установок возобновляемой энергетики России

 

Вид возобновляемой энергетики

Мощность единичного агрегата

1.

Ветроэнергетика

0.1−1 000 кВт

2.

Солнечная энергетика

от 5−900 Вт до 500 кВт

3.

Малая гидроэнергетика

от 1.5−600 кВт до 7.5 МВт

4.

Геотермальная энергетика

0.5−23 МВт

5.

Биогазовые установки

0.1−5.0 МВт

Таблица составлена автором по обзору: [10–15].

География научно-производственных центров возобновляемой энергетики в России имеет свою специфику (табл. 3-4). Наиболее комплексно по видам производства ЭВИЭ представлен Центральный федеральный округ, с концентрацией потенциала в Москве и Московской области. Биогазовые установки и комплектующее оборудование также преимущественно производят в столице. Высока значимость периферийных и

6

узкоспециализированных центров: ветроэнергетика – Тула, Воронеж, Александров (Владимирская область), Рыбинск (Ярославская область); малая гидроэнергетика – Калуга, Углич (Ярославская область); солнечная энергетика – Рязань, Ковров (Владимирская область). Своеобразным монополистом по производству геотермальных электростанций является Калужский турбинный завод «Наука».

Второе место в стране по видовой номенклатуре и объемам производства оборудования возобновляемой энергетики, принадлежит Северо-Западному федеральному округу. При этом энергетическая отрасль полностью опирается на научно-производственный потенциал «северной столицы» г. Санкт-Петербург.

В остальных федеральных округах России, производственный потенциал возобновляемой энергетики представлен в «усеченном» варианте, с концентрацией в крупных городах: Волгоград, Краснодар, Екатеринбург, Новосибирск, Омск, Хабаровск и др. Где, как правило, получило развитие 1-2 направление, ориентированных на региональную ресурсную базу ВИЭ.

Таблица 3

Научно-производственный потенциал возобновляемой энергетики Центрального и Северо-Западного федерального округа России

Изготовитель

Город

 

Мощность, кВт.

Центральный федеральный округ России

 

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

 

НИИ ВИЭСХ, СКБ "Искра", СП "Совэн",

г. Москва

 

0.1−250, генераторы,

НПП "Ветроэн", ООО "Дункан", НТА

 

системы сопряжения и

 

 

"Прогрессэлектро", ОКБ "Марс", ПО

 

 

автоматизации

"Прожектор"

 

 

управления ВЭУ

ТОО "Молинос", авиазавод им. С.А.

г. Дубна,

 

0.14 – 1 000

Лавочкина, Тушинский машзавод и КБ

Химки, Истра

 

 

 

"Радуга", АО "Торнадо", Московская область

 

 

 

НПО "Энергия"

г. Воронеж

 

0.12, 1.0

Рыбинский завод приборостроения, Яросл.

г. Рыбинск

 

0.15 – 8.0 и насосные

область

 

 

уст.

Александровский опытно−механ. завод, Влад.

г. Александров

 

0.2.,0.5,1.0

область

 

 

 

Тульский комбайновый завод

г. Тула

 

1.0 ветромеханическая

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

 

ОКБ "Топаз", ГУДП "Астрофизика", АО

 

 

Фотоэлектрические

"Элма", СП ООО "Совлакс", Фирма "Метаком"

г. Москва

 

 

установки (ФЭУ): 5−900

и ВО "Тяжпромэкспорт", ГНПП "Квант", НИИ

 

 

 

 

Вт.

ВИЭСХ

 

 

 

 

 

ООО "Эра", НПО "Астрофизика", НТФ

г. Москва

 

Солнечные

"Бион−Энерготерм", НИИ ВИЭСХ, ООО

 

 

электростанции и

"Дункан", АО "Солто",

 

 

коллекторы (СК)

НПО "Машиностроение", НПП "Конкурент

г. Реутов,

 

СК

(ЦАГИ)", Московская область

Жуковский

 

 

НПО "Машиностроение", АООТ опытный

г.Реутов,

 

ФЭУ 5–53 Вт

завод "Позит", ЗАО "Телеком−СТВ",

Зеленоград,пгт.

 

 

 

Московская область

Правдинский

 

 

ЗАО "ОКБ завод Красное Знамя",

г. Рязань

 

ФЭУ 10−60 Вт,

НПК "Русант−Солар"

 

водоподъемные 120 Вт.

 

 

7

АО "Ковровский механический завод", Влад.

г. Ковров

СК

обл.

 

 

МАЛАЯ ГИДРОЭНЕРГЕТИКА

 

НТА "Прогрессэлектро", НИИ ВИЭСХ, ООО

 

Генераторы и

"Союзгидропоставка", Российская ассоциация

г. Москва

оборудование для малой

малой и нетрадиционной энергетики "Маги",

 

гидроэнергетики

НПО ЦКТИ им. И.И. Ползунова

 

(МГЭС): от 3 до 600 кВт.

НПП "Компактэнерго", Московская область

г. Калининград

Свободнопот., напл.

 

 

МГЭС 3 кВт

Эксперимент. машзавод, Ярославская область

г. Углич

Свободнопот. МГЭС

 

 

1.5−4.0 кВт

Калужский турбинный завод "Наука"

г. Калуга

Свободнопот. МГЭС

 

 

1.5−4.0 кВт

БИОГАЗОВЫЕ УСТАНОВКИ

 

НИИ ВИЭСХ, Центр "ЭкоРос"

г. Москва

ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА (ГеоТЭС)

Калужский турбинный завод "Наука"

г. Калуга

0.5 – 20.0 МВт

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭВИЭ

 

НИИ ВИЭСХ, ООО "Экспо−Интеграл", ВНИИ

г. Москва

Комплектующие и

"Техн. физики и автоматизации"

системы автоматизации

 

 

 

для ЭВИЭ

Северо–Западный федеральный округ России

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

 

ГНЦ ЦНИИ "Азимут", АО "Энергия"

СПб

ВЭУ 0.04–4.0

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

 

ФТИ им. Иоффе

СПб

ФЭУ до 180 Вт.

МАЛАЯ ГИДРОЭНЕРГЕТИКА

 

 

ООО "Кебрен", ТОО "Тэта", ЛМЗ, ПО

СПб

МГЭС 1.0–30

"Ленингр. метзавод"

 

 

НПО РАНД

СПб

1.5−75.0, 120−200

ТОО "Тэта"

СПб

2−30 кВт

АОЗТ "МНТО−ИНСЭТ"

СПб

МГЭС от 7.5 кВт до 5.0

 

 

МВт

АО "Напрогид"

СПб

20 кВт

БИОГАЗОВЫЕ УСТАНОВКИ

 

ТОО "Энерготехнология"

СПб

0.1,0.6,1.0 и 3.0 МВт

Примечание: СПб – г. Санкт-Петербург.

Таблица составлена автором по обзору [3; 10–15].

Таблица 4

Научно-производственный потенциал возобновляемой энергетики Южного, Приволжского, Уральского

и Дальневосточного федерального округов России

Изготовитель

Город

Мощность, кВт.

 

 

 

Южный федеральный округ России

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

8

Буденовский машзавод,

г. Буденовск

Ветромеханические уст.

Ставропольский край

 

 

ВНИИ ПТИМЭСХ. Ростовская

г. Зерноград

ВЭУ 0.5−08 кВт

область

 

 

Завод "Ветроэнергомаш"

г. Астрахань

ВЭУ 4 кВт

Завод "Ремстроймаш МУП"

г. Волгоград

ВЭУ 16−30 кВт

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

 

ОАО "Аналог"

г. Ставрополь

Фотоэлектрические элем.

 

 

для ФЭУ

ООО "Муссон", "Солнечный ветер",

г. Краснодар

ФЭУ 3−200 Вт.

НПФ "Кварк"

 

 

ОАО "Сатурн"

г. Краснодар

ФЭС 0.06–10−55–100−500

 

 

кВт

Завод "Даггелиомаш"

г. Махачкала

Солнечные коллекторы

 

 

(СК)

Приволжский федеральный округ России

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

 

ОКБ ГП "Союз"

г. Казань

ВЭУ каскадные,

 

 

многоступенчатые

АООТ "Долина"

г. Кувандык, Оренб.

ВЭУ 2−5 кВт

 

Обл.

 

АО "Энкорис"

г. Пермь

ВЭУ 3 кВт

Уфимский авиационный завод

г. Уфа

ВЭУ 100 кВт, ветро–ДЭС

МАЛАЯ ГИДРОЭНЕРГЕТИКА

 

Завод "Энергозапчасть"

г. Чебоксары

Рукавная микро ГЭС 1.5

 

 

кВт

Завод "Гидропроект", Самарская

г. Сызрань

Гидротурбинное оборуд.

область

 

МГЭ

Уральский федеральный округ России

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

 

НПК АО "Ветроток"

г. Екатеринбург

ВЭУ 16 кВт

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

 

НПК АО "Ветроток"

г. Екатеринбург

Гелиоводонагревательная

 

 

уст.

Сибирский федеральный округ России

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

 

ЗАО "Элматрон" НГТУ

г. Новосибирск

ВЭУ 1.0−2.0 кВт

НПФ ЗАО "Д и В"

г. Омск

ВЭУ от 5 кВт

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

 

ФГУП НИИПП

г. Томск

ФЭУ

МАЛАЯ ГИДРОЭНЕРГЕТИКА

 

НПФ ЗАО "Д и В"

г. Омск

МГЭС от 0.2 кВт

НПК "Энергетика и Экология"

г. Новосибирск

Модуль бесплот. ГЭС

 

 

0.5−1.0 кВт

ТОО "Нистэн"

г. Новосибирск

Свободнопот. напл. ГЭС

 

 

30 кВт

Дальневосточный федеральный округ России

ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

 

"ЛМВ−ветроэнергетика"

г. Хабаровск

ВЭУ 2.5,3.6,10 кВт

9

Таблица составлена автором по обзору [3; 10–15].

Технические характеристики отечественных образцов ЭВИЭ, уступают лучшим зарубежным аналогам. На Западе, «уязвимость» топливной энергетики была осознана после кризиса 1970-х гг. Соответственно, возрождение возобновляемой энергетики, в том числе и технологическое, началось раньше чем в России. Основные направления разработок были ориентированы на полную автоматизацию управления, максимальную экономичность эксплуатации при одновременном снижении весогабаритных характеристик. Именно по этим параметром наблюдается отставание российских образцов. Вместе с тем отечественное оборудование значительно дешевле в производстве, соответственно ниже и отпускные цены (табл. 5).

Таблица 5

Цены на оборудование возобновляемой энергетики (в пересчете на единицу удельной мощности, кВт)

Вид

Типоразмер

Удельная стоимость, тыс. $ США/кВт

оборудования

мощности

Отечественные

*Зарубежные

 

 

образцы

образцы

 

 

 

 

 

 

до 1 кВт

 

2.0-2.6

5.0-10.0

Ветроэнергоустановки

1-30 кВт

 

0.8-1.3

2.5-5.0

 

до 100 кВт

 

0.2-0.5

0.8-1.0

Малая гидроэнергетика

от 0.1 до 10Мвт

 

0.4-1.2

1.5

 

Малые

 

0.65-2.0

2.5

 

гидростанции

 

 

 

 

Фотоэлемент 1 Вт

2.3−2.5 $ США/Вт

3.0−3.5 $ США/Вт

Фотоэлектрические

Фотомодуль до

4.5

$ США/Вт

5−7 $ США/Вт.

установки

40Вт

 

 

 

 

Фотоэлем. бат.

10

$ США/Вт

15−20 $ США/Вт

 

(ФЭУ)

 

 

 

Примечание: * – стоимость лучших зарубежных аналогов. В области фотоэлектричества, отечественные разработки не уступают западным образцам. Исследования в этом направлении в России не прекращались, а производство не сворачивалось, что объясняется потребностью военно-космического комплекса, где отечественные специалисты были "пионерами" и сохранили высокий уровень научнотехнических разработок.

Использован фрагмент таблицы 17 из: [6.С.92].

Из анализа таблицы следует, что в среднем российские образцы ЭВИЭ в 1-3 раза дешевле зарубежных аналогов. Масштабы поточности выпускаемого оборудования в стране находится в прямой зависимости от потребительского спроса. Диапазон спроса лимитирован низкой покупательной способности частных лиц и заинтересованных организаций, что предопределяет «малосерийность» продукции и соответственно достаточно высокие затраты на ее создание.

За рубежом, в малой гидроэнергетике, для снижения расходной части широко используются серийные гидравлические. В условиях устойчивого спроса и

10