Альтернативные источники энергии и возможность их использования в России
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?чник энергия биомасса
2. Доля альтернативных источников энергии в Структуре энергетических ресурсов России и динамика их потребления
По данным "BP Statistical review of world energy 2011", годовой объем потребления всех топливно-энергетических ресурсов России составляет около 0.9 млрд т. у. т. Технический потенциал возобновляемых источников энергии составляет порядка 4,6 млрд. т. у. т. в год, то есть в пять раз превышает объем потребления всех топливно-энергетических ресурсов России. В настоящее время экономический потенциал возобновляемых источников энергии существенно увеличился в связи с подорожанием традиционного топлива и удешевлением оборудования возобновляемой энергетики за прошедшие годы.
Несмотря на высокий потенциал АИЭ в России, их доля в общем объеме производства энергии на территории страны по-прежнему мала. Доля возобновляемой энергетики в производстве электроэнергии составила в 2002 г. около 0,5% от общего производства или 4,2 млрд. кВтч, а объем замещения органического топлива - около 1% от общего потребления первичной энергии или около 10 млн. т. у. т. в год.
Рисунок 4. Доля возобновляемых источников энергии в общем общем объеме ее производства в разных странах. Источник: агентство по прогнозированию балансов в электроэнергетике.
В связи с этим в мировой структуре потребления АИЭ Россия просто теряется на фоне таких стран, как США, Германия, Испания.
Рисунок 5. Мировая структура потребления альтернативной энергии. Источник: INFOLine
Основная проблема использования АИЭ в России - высокая стоимость производимой ими энергии. На рисунке 6 видно, насколько дороже выходит энергия от АИЭ в России по сравнению с развитыми странами мира.
Рисунок 6. Стоимость производимой энергии в России и развитых странах мира (в цент/кВт*ч). Источники: МЭА, ЗАО "АПБЭ", ОАО "РусГидро".
Несмотря на это, в последние годы в России прослеживается бурный рост инвестиций в АИЭ. Так с 2004 года объем инвестиций в возобновляемую энергетику увеличился примерно в пять раз.
Рисунок 7. Динамика инвестиций в возобновляемую энергетику в 2004-2009 годах, млрд долл. Источники: МЭА, ЗАО "АПБЭ", ОАО "РусГидро".
Но в тоже время рост потребления возобновляемой энергии в России в 2011 году остался неизменным.
Рисунок 8. Рост потребления возобновляемой энергии в 2011 году. Источник: INFOLine.
Однако, на сегодняшний день в России уже построено немало объектов по использованию АИЭ. Из рисунка 9 видно, что среди них есть и довольно крупные.
Рисунок 9. Самые крупные объекты альтернативной энергетики в РФ. [15]
В области геотермальной энергетики еще в 1966г. на Камчатке была построена экспериментальная Паужетская геотермальная электростанция мощностью 11 МВт, а в 2003г. была пущена в эксплуатацию Мутновская ГеоЭС, мощность которой в настоящее время составляет 60 МВт. В сфере ветряной генерации стоит отметить Куликовскую ВЭС, крупнейшую ветряную электростанцию в России, которая была введена в эксплуатацию в 2002г. с мощностью 5,1 МВт. [15]
3. Альтернативные источники энергии и возможности их использования в России
3.1 Энергия ветра (ветровая энергетика)
Различные виды АИЭ находятся на разных стадиях освоения. Наибольшее применение получил самый изменчивый и непостоянный вид энергии - ветер. Но ветер - это очень рассеянный энергоресурс. Природа не создала "месторождения" ветров и не пустила их, подобно рекам, по руслам. Ветровая энергия практически всегда "размазана" по огромным территориям. Основные параметры ветра - скорость и направление - меняются подчас очень быстро и непредсказуемо, что делает его менее "надежным, чем Солнце.
Суммарная мощность крупных ветровых энергетических установок и ветровых энергетических станций в мире, по разным оценкам, составляет от 10 до 20 ГВт. Помимо роста суммарной мощности ветряных установок, растет и их единичная мощность, превысившая 1 МВт. По прогнозам аналитиков, энергетика ветра в ближайшее время по-прежнему будет занимать первое место среди АИЭ. На данный момент США, Германия, Нидерланды, Дания, Индия - мировые лидеры по применению энергии ветра. По экспертным оценкам валовой потенциал ветроэнергетики в России составляет 26*106 т. у. т. /год, а экономический - 12,5*106 т. у. т. /год. Сейчас в России рядом производителей выпускаются в основном малые ветроустановки мощностью 500 Вт - 16 кВт как для водоподъема, так и производства электроэнергии. Разработаны ВЭУ мощностью 100 и 250 кВт, несколько таких установок эксплуатируется в северных регионах страны. [9]
Различные зоны страны имеют ветровые режимы, сильно отличающиеся один от другого. Значение среднегодовой скорости ветра в данном районе дает возможность приближенно судить о целесообразности использования ветродвигателя и об эффективности агрегата. Карта ветроэнергетических ресурсов России представлена на рисунке 10. [12]
Считается, что сооружение ветровой установки мощностью до 5-6 кВт экономически оправдано при скорости ветра, превышающей 3,5-4,0 м/с. Для больших установок требуется скорость ветра 5,5-6,0 м/с. [2]
По зарубежным данным для сооружения ветровой энергетической установки мощностью в несколько мегаватт предпочтительны районы со среднегодовой скоростью ветра 8 м/с на высоте размещения ветроколеса. Большинство областей европейской части России относятся к зоне средней интенсивности ветр?/p>