Примеры использования солнечной энергии

 

Республика Беларусь расположена между 51^о и 56^о северной широты и относится к району с умеренной солнечной радиацией. Средняя плотность солнечного излучения на горизонтальную поверхность земли составляет около 200 Вт/м². Фактическое количество солнечных часов в году на широте Минска составляет – 1800 ч. В среднем за год насчитывается 28 ясных, 170 дней с переменной облачностью и 167 пасмурных.

В Республике Беларусь предполагается использовать солнечную энергию по следующим направлениям:

─ использование солнечной энергии для прямого преобразования ее в электрическую с помощью солнечных элементов;

─ использование солнечной энергии для горячего водоснабжения и отопления с помощью гелиоподогревателей;

─ использование солнечной энергии для отопления помещений и сушки сельхозпродукции с помощью подогревателей воздуха, а также строительства домов "солнечной архитектуры". В конструкции таких домов предполагается использование пассивных солнечных теплоиспользующих систем.

ТЕМА 7. Ветро- и биоэнергетика.

Ветроэнергетика и энергия ветра.

Ветроэнергетика – раздел энергетики связанный с преобразованием энергии ветра в электрическую энергию.

Ветер представляет собой перемещение воздушных масс, вызванное большими перепадами температур и давления, которые являются следствием различной интенсивности солнечного излучения, падающего на большие площади на разных географических широтах. Ветер обладает скоростью и направлением.

Энергия ветра – это преобразованная энергия солнечного излучения.

Подсчитано, что в течение первого десятилетия 21 века энергия ветра может обеспечить 10% потребности Европы в электроэнергии. Используя большие неосвоенные запасы энергии ветра на морском побережье, европейские страны могут увеличить мощность ветроэнергетических установок до 40 тыс. МВт в 2010г. и до 100 тыс. МВт в 2020 году. Учитывая, что суммарная мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) в Европе в 2000г. составляла примерно 8 тыс. МВт, то это свидетельствует о значительных темпах развития этого сектора экономики.¹

 

Принцип действия и классификация ветроэнергетических установок.

Принцип действия ВЭУ прост: движущийся горизонтально поток ветра, обладающий поступательной кинетической энергией, воздействует на рабочий орган ВЭУ – ветроколесо, заставляя его вращаться и сообщая ему кинетическую энергию вращения ротора.

 

Ветроустановки классифицируются по следующим признакам:

1. по положению оси вращения ветроколеса относительно направления ветра;
2. по мощности.

По положению оси вращения ветроколеса относительно направления ветра в настоящее время существуют два основных типа промышленных ветроустановок:

· горизонтально-осевые - с горизонтально осевой турбиной (ветроколесом), у которой ось вращения ветроколеса параллельна воздушному потоку (см. рисунок 7.1);

· вертикально осевые - с вертикально осевой турбиной (ротором), у которой ось вращения перпендикулярна воздушному потоку (см. рисунок 7.2).

По мощности ветроустановки делятся на:

· малой мощности - до 100 кВт установленной мощности,

· средней установленной мощности от 100 до 500 кВт,

· большой мощности (мегаваттного класса) - 0,5 - 4 МВт и более.

Биоэнергетика

Основные понятия. Источники биомассы.

Биоэнергетика — это раздел энергетики, работа которого основана на использовании энергии биотоплива (биомассы). Она включает в себя использование отходов жизнедеятельности и органических отходов, а также искусственно выращиваемой биомассы (водорослей, быстрорастущих деревьев).

Под термином "биомасса" подразумеваются сложный комплекс веществ животного и растительного происхождения, основой которого являются органические соединения углерода.

Биомасса— наиболее дешевая и крупномасштабная форма аккумулирования возобновляемой энергии. Биомасса будет на Земле до тех пор, пока светит Солнце и на ней существует жизнь. Ежегодный прирост органического вещества на Земле эквивалентен производству такого количества энергии, которое в десятки раз больше годового потребления энергии всем населением Земли

Источники биомассы, характерные для нашей республики, могут быть разделены на следующие группы:

1. Продукты естественной вегетации (древесина, древесные отходы, торф, листья и т.п.).

2. Отходы жизнедеятельности людей, включая производственную деятельность (твердые бытовые отходы, отходы промышленного производства и др.).

3. Отходы сельскохозяйственного производства (навоз, куриный помет, стебли, ботва и т.д.).

4. Специально выращиваемые высокоурожайные агрокультуры и растения [3].

Биотопливо является возобновляемым источником энергии и энергия, произведенная на его основе, относится к так называемой "зеленой энергии".

Среди основных видов энергетических процессов, связанных с переработкой биомассы, можно выделить следующие: термохимические, биохимические и агрохимические.