для студентов АГТУ 1 курса всех форм обучения,

обучающихся по направлению «Природообустройство и водопользование»

Астрахань 2014

УДК 620

ББК 31.15

В64

Автор-составитель: д.г.н., профессор Бухарицин П.И.

Рецензенты:                 - д.т.н., профессор Золотокопова С.В.;

                                      - д.г.н., профессор Бармин А.Н.

Редактор: Бухарицин Петр Иванович, доктор географических наук, профессор кафедры «Инженерная экология и природообустройство» АГТУ.

Бухарин П.И. «Возобновляемые источники энергии»: Учебно-методическое пособие для студентов и слушателей всех форм обучения // АГТУ. – Астрахань, 2014. – 129с.

  Пособие «Возобновляемые источники энергии» предназначено для студентов и слушателей экологов 1 курсов АГТУ всех форм обучения.

В данном пособии рассматриваются некоторые аспекты исторического развития, современного состояния и перспектив использования альтернативных источников энергии.

Учебно-методическое пособие рассмотрено и утверждено на заседании НМС специальности 320600 «Инженерная экология и природообустройство» АГТУ № 3 от 14.03.2014г. 

© Астраханский государственный технический университет

© П.И. Бухарицин

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение ……………………...……………………………………………….4

1. Принципы использования возобновляемых источников

энергии ……………………………………………………………….………5

1. Состояние и перспективы использования возобновляемой

энергетики в мире и в России ………………………………………….…..20

1. Проблемы развития гелиоэнергетики …………………..……………34
2. Государственная система поддержки использования

возоб­новляемых источников энергии в России …………………..….…..46

1. Возобновляемые источники энергии: роль и место в

современной и перспективной энергетике ………………………….……60

1. Общие сведения и история ПЭС ………………………………….….83
2. Новые перспективы приливных станций …………………….……...91
3. Ресурсные и экологические проблемы

энергетического использования биомассы ………………….………….113

1. Проблемы перспективного развития электроэнергетики

России на период до 2030 г. ………………………………..…………….130

1.  Геотермальные энергетические проекты в России ………….….…139
2. Энергия ветра …………………………………………………….…..147
3. Водородная энергетика: достижения и проблемы …………….…...159
4. Сланцевый газ ………………………………………………………..172

14. Переход от угля и мазута к использованию биомассы леса

в отдаленных российских поселках: объективная необходимость….…172

1.  Комплексное использование возобновляемых источников

 энергии в Астраханской области ………………………………….…….179

1. Разработка солнцеиспользующей техники для получения

тепла и холода ……………………………………………………………..185

1. Список рекомендованной литературы по курсу ………….………..188

ВВЕДЕНИЕ

Непрерывный рост цен на топливно-энергетические ресурсы (ТЭР), запасы которых могут быть исчерпаны уже в ближайшей исторической перспективе, а также значительное загрязнение окружающей среды выбросами при их сжигании, приводит людей к пониманию необходимости более рационального и экономного их расходования, а также  перехода на использование альтернативных источников энергии, к числу которых относят вторичные энергоресурсы (ВЭР) и возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Использование возобновляемых видов энергии, в частности энергии солнца и ветра, приобрело ощутимые масштабы и устойчивую тенденцию к росту. По различным прогнозам, эта доля к 2015 гг. во многих государствах достигнет 10% и более.

Создание законодательной базы использования НВИЭ в России стимулирует дальнейшее развитие. Законом «Об энергосбережении» 1996 г. установлена правовая основа применения электрогенерирующих гелиоустановок. Государственной Думой и Советом Федерации принят закон «О государственной политике в сфере использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии». Ведется разработка федеральной программы по использованию НВИЭ. В России на сегодня есть все предпосылки для его дальнейшего развития. С выходом из кризисного экономического состояния станет возможным развитие промышленности, научно-технической базы и др. деятельности. Как и во всем мире, рост использования этих источников необратим.

Энергосистемы с ВИЭ обладают несколькими несомненными преимуществами, к числу которых относятся: повсеместность местонахождения, неисчерпаемость, минимальное влияние на окружающую среду, бесплатность, безопасность эксплуатации и достаточно высокая эстетичность. Следует, однако, отметить и некоторые недостатки энергосистем с ВИЭ, к числу которых относятся: низкая интенсивность потока энергии, сравнительно высокая стоимость оборудования и низкая стабильность выходной мощности. Таким образом, в большинстве случаев, особенно при использовании в небольших энергокомплексах, ВИЭ будут более предпочтительными, чем ТЭР. Некоторые недостатки ВИЭ можно свести к минимуму, используя концентраторы и аккумуляторы энергии, а стоимость оборудования может быть существенно снижена при применении более совершенных систем преобразования ВИЭ и их рационального агрегирования в МЭК.

В данном пособии рассматриваются некоторые аспекты исторического развития, современного состояния и перспектив использования альтернативных источников энергии.