Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Геліоенергоресурси. При розгляді проблем енергії варто розрізняти первинну, вторинну та корисну енергію. Первинна енергія − це енергія, що міститься в первинних природних ресурсах − вугіллі, нафті газові, воді, в природному урані, тощо. Первинна енергія перетворюється у вторинну форму енергії − електрику, бензин та інші види рідкого палива. Завершальним етапом перетворення первинної енергії є корисна енергія, що фактично переходить в продукцію, що використовується населенням.
За оцінками спеціалістів загальна кількість сонячної енергії, що досягає поверхні Землі за рік в 50 разів перевищує всю ту енергію, яку можна отримати з відомих запасів викопного палива та приблизно в 35000 разів нинішнє щорічне споживання енергії с світі.
Існує два варіанти використання сонячної енергії: в подальшій перспективі − розвиток великомасштабних систем енергетики спільними зусиллями кількох країн, і в найближчій перспективі − розвиток систем енергетики малої потужності як в промислово-індустріальних, так і в країнах, що розвиваються.
Перший варіант стратегії пов’язаний з застосуванням потужних централізованих технологій. Другий передбачає локальне використання енергії в незначних масштабах. Потенціал розвитку крупно-масштабних глобальних систем сонячної енергетики величезний. Згідно робіт В.Пальца сонячна енергетична система, що займає 3/4 площі Єгипту, зможе забезпечити всі поточні світові потреби з урахуванням втрат на перетворення, транспортування та акумуляцію енергії. Ще більше зростає розрахунковий сонячний енергетичний потенціал в космосі за межами земної атмосфери.
Одним з недоліків енергії Сонця є мала щільність потоку на одиницю площі. Тим не менше, хоча сонячна енергія розсіяна, вона дуже зручна тим, що її можна використовувати без порівняно великих витрат для господарських потреб в локальних умовах: для опалення, охолодження будівель, гарячого водопостачання, отримання штучного льоду, сушіння, забезпечення систем зв’язку, плавильних печей високотемпературної обробки металів, тощо.
Локальні системи сонячної енергії поділяються на пасивні, в яких теплота передається з допомогою теплопровідності та природної конвекції, та активні, теплоносієм в яких є повітря, вода, газ. До перших належить нагрівання води для побутових цілей в спеціалізованих резервуарах. Прикладом може слугувати система дзеркал чи фотоелементів, що збирають сонячне світло і нагрівають паровий котел турбіни. Отримання електрики з сонячного світла є найбільш перспективним напрямком.
Однією з проблем, пов’язаних з використанням сонячної енергії є вартість електроенергії, що отримується. Невеликі установки потужністю 250−1000 кВт існують, проте вони дорогі через високу вартість фотоелементів. При масовому виробництві таких установок є надія зменшити витрати на виробництво сонячної енергії до рівня за якого ціна електроенергії масовому споживачеві стане доступною. Електрифікація віддалених ізольованих поселень, виробництв буде вигідною.
Роль кліматичної інформації. Її використання базується на ступних актуальних положеннях:
Величина та надійність енергопостачання від сонячних електростанцій (СЕС) вартість їх електроенергії залежить від надходження сонячної радіації в даній місцевості і структури коливань її складових відносно нормативних критеріальних оцінок ефективності її роботи. Згідно критеріїв Б.П. Вейнберга сонячна радіація вважається "технічно прийнятною" з того моменту, коли її інтенсивність досягає 0,42 кВт/м2. Така інтенсивність за умови середньої прозорості атмосфери в помірних широтах спостерігається при висоті сонця не менше 10°, через 1−1,5 години після сходу сонця і до заходу.
Другою важливою метеорологічною характеристикою умов ефективності сонячної установки є середня безперервна тривалість сонячного сяяння, що визначає режим роботи в локальній місцевості.
При проектуванні та виготовленні геліоустановок важливого значення набуває і встановлення вигідної мінімальної вартості енергії, яку отримують. Сонячні колектори розраховані на роботу протягом тривалого часу. Їх поверхні зазнають корозійно-агресивної діяльності оточуючого середовища. Тому, крім радіаційних характеристик в практиці будівництва геліостанцій варто враховувати зміни температури середовища різноманітних часових масштабів, вітрові навантаження, небезпечні метеорологічні явища, що впливають не режим експлуатації енергетичної установки.
Вітроенергетичні ресурси. Вітроенергетична установка (ВЕУ) виробляє енергію, коли вітер здійснює тиск на її лопаті. Чим більша швидкість вітру (V) та площа (S) лопаті, що обертається, тим більше вітроенергії.
Сучасні проекти передбачають будівництво вітродвигунів з довгими лопатями, що здатні уловлювати вітер на значних висотах, де швидкості значно зростають.
У ВЕУ не вся енергія повітряного потоку може бути використана навіть з допомогою ідеального пристрою. Вітроенергетична установка, розташована на площадці, де середньорічна питома потужність повітряного потоку становить близько 500 Вт/м2 може перетворити лише близько 175 з 500 Вт/м2. Теоретично коефіцієнт корисного використання (ККВ) енергії повітряного потоку може дорівнювати 59,3 %. На практиці, згідно опублікованих даних, максимальний ККВ енергії вітру в реальному вітронагріві дорівнює приблизно 50 %, проте і цей показник досягається не при всіх швидкостях, а лише за оптимальної швидкості передбаченої проектом. Крім того, частина енергії повітряного потоку втрачається при перетворенні механічної енергії в електричну, що здійснюється з ККД 75−95 %.
З урахуванням всіх цих чинників питома потужність, з якою працює реальний вітроенергетичний апарат, становить 30−40 % потужності повітряного потоку за умови, що цей агрегат стійко працює в діапазоні швидкостей, що передбачені проектом.
Кліматична інформація для обґрунтування схем розміщення та проектування ВЕУ у відповідності з цільовим призначенням поділяється на три частини:
Перспективи розвитку вітроенергетики. Вітроенергетичний потенціал планети Земля величезний. Вирішальним чинником, що визначить чи буде значним внесок вітрової енергії в забезпечення потреб людства протягом найближчих років, є можливість створення відповідних технологій для використання енергії вітру. Цей внесок в основному пов’язаний з національною політикою, витратами та ціновою прийнятністю таких установок для населення.
Використання вітрової енергії супроводжується не лише прямою вигодою, але й деякою екологічною шкодою для оточуючого середовища. Наприклад, вітродвигун значної потужності близько 3 Мвт з довжиною лопастей до 100 м, обертаючись зі швидкістю 30 об/с створює шум. На відстані 1,5 км вони можуть порушувати якісний прийом телепередач, змінювати відеоекологічний пейзаж місцевості. Деяку шкоду природі може також завдавати робота підприємств, що використовують енергію безпосередньо поблизу ВЕУ, від обладнання, ліній електропередач, що транспортують енергію на певну відстань. Проте, в цілому екологічні збитки та витрати на охорону довкілля (на фоні інших способів отримання енергії) є незначними.
PAGE 1