1. Реферат по дисциплине Нетрадиционные и возобновляемые источни. Реферат по дисциплине Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии в системах электроснабжения
 Скачать 66.41 Kb.
|
|
Министерство образования Ставропольского края Государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Невинномысский государственный гуманитарно-технический институт» Факультет техники и современных технологий Кафедра строительства, транспорта, машиностроения и энергетики РЕФЕРАТ по дисциплине «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии в системах электроснабжения» «Использование энергии океана» «Энергетические ресурсы ветра. Зависимость скорости ветра от высоты» «Гидропотенциал России, его использование»
Невинномысск 2022 СОДЕРЖАНИЕ
1. Использование энергии океана Человечеству нужна энергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. К тому же многие страны не располагают собственными топливными ресурсами или испытывают в них недостаток. Ограничены также и запасы ядерного топлива — урана , тория и плутония. И здесь есть два пути: ресурсосбережение и использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Многие тысячелетия служит человеку энергия, заключенная в воде. Известно, что запасы энергии в Мировом океане колоссальны, ведь две трети земной поверхности (361 млн. км2) занимают моря и океаны. Однако пока люди умеют использовать лишь ничтожные доли этой энергии. Тем не менее, в качестве потенциального резерва энергетические ресурсы Мирового океана имеют большое значение, т.к. запасы энергии, аккумулированной в мировом океане, практически неисчерпаемы. Вопрос лишь в том, как поставить их на службу человечеству. Этот факт побуждает технологов и инженеров активно работать над самыми разными концепциями ее практического использования. Энергетические ресурсы океана представляют большую ценность как возобновляемые и практически неисчерпаемые. Опыт эксплуатации уже действующих систем океанской энергетики показывает, что они не приносят какого-либо ощутимого ущерба океанской среде. При проектировании будущих систем океанской энергетики тщательно исследуется их воздействие на экологию. Цель работы –ознакомиться с современным положением дел в этой проблеме, анализ новых путей получения практически полезных форм энергии. Большую часть земной поверхности покрывает водная оболочка, именуемая Мировым океаном. По мере того как ресурсы нашей планеты все с большим трудом удовлетворяют потребности населения, моря и океаны приобретают особое значение как источник пищи, минерального сырья, воды и запасов энергии. Пока люди умеют использовать лишь ничтожные доли этой энергии, однако исследования в этом направлении делают перспективы практического использования энергии океанов многообещающими. Запасы энергии в Мировом океане меньше солнечной энергии, однако их достаточно для того, чтобы обеспечить всё население Земли необходимой энергии . Энергия океанов будет неисчерпаема до тех пор, пока существует солнечная система. Это экологически безопасный источник энергии, не загрязняющий окружающую среду выбросами газов. Использование энергии Мирового океана ничем не ограничено. Резкое увеличение цен на топливо, трудности с его полученном, сообщения об истощении топливных ресурсов – все эти видимые признаки энергетического кризиса вызвали в последние годы во многих странах значительный интерес к новым источникам энергии, в том числе к энергии Мирового океана. В океане растворено огромное количество солей, которые могут быть использована, как источник энергии. Самолеты и легковые автомобили, автобусы и грузовики могут приводиться в движение газом, который можно извлекать из воды. Этот газ - водород, и он может использоваться в качестве горючего и содержится в каждой капле воды. Большое количество энергии заключается в биомассе водорослей, находящихся в океане. Предполагается использовать для переработки на топливо прибрежные водоросли и фитопланктон. Поэтому исследователи во многих странах мира обращают свой взор именно на Мировой океан. Энергия приливов. Веками люди размышляли над причиной морских приливов и отливов. Сегодня мы знаем, что могучее природное явление – ритмичное движение морских вод вызывают силы притяжения Луны и Солнца. Поскольку Солнце находится от Земли в 400 раз дальше, гораздо меньшая масса Луны действует на земные воды вдвое сильнее, чем масса Солнца. Поэтому решающую роль играет прилив, вызванный Луной (лунный прилив). В морских просторах приливы чередуются с отливами теоретически через 6 ч 12 мин 30 с. Наиболее очевидным способом использования океанской энергии представляется постройка приливных электростанций (ПЭС). Наиболее перспективными в этом отношении районами являются залив Фанди в Канаде и США, залив Кука на Аляске, Шозе в бухте Мон-Сен-Мишель во Франции, Мезенский залив в России, устье р. Северн в Великобритании, залив Уолкотт в Австралии, Сан-Хосе в Аргентине, залив Асанман в Южной Корее. Первые приливные мельницы появились на побережье Бретани, Андалузии и Англии еще в ХII в. В более поздние времена сотни таких устройств приводили в движение лесопильные и мукомольные машины в британских владениях на территории Новой Англии (США). В настоящее время действует совсем немного приливных станций. В 1966 г. во Франции на реке Ранс построена первая в мире приливная электростанция, 24 гидроагрегата которой вырабатывают в среднем за год 502 млн. кВт. час электроэнергии. Для этой станции разработан приливный капсульный агрегат, позволяющий осуществлять три прямых и три обратных режима работы: как генератор, как насос и как водопропускное отверстие, что обеспечивает эффективную эксплуатацию ПЭС. Амплитуда прилива составляет 14 м. Плотина длиной 750 м ограничивает бассейн площадью 22 км2, который содержит 180 млн м3 полезной воды.По оценкам специалистов, ПЭС Ранс экономически оправдана. Годовые издержки эксплуатации ниже, чем на гидроэлектростанциях, и составляют 4% капитальных вложений. Еще одна крупная приливная электростанция расположена в Аннаполис-Ройал, в заливе Фанди (провинция Новая Шотландия, Канада). Она была официально открыта в сентябре 1984 г. Система смонтирована на о. Хогс в устье р. Аннаполис на основе уже существующей дамбы, защищающей плодородные земли от затопления морской водой в период штормов. Амплитуда прилива колеблется от 4,4 до 8,7 м. Приливные электростанции работают по следующему принципу: - в устье реки или заливе строится плотина, в корпусе которой установлены гидроагрегаты. За плотиной создается приливный бассейн, который наполняется приливным течением, проходящим через турбины. При отливе поток воды устремляется из бассейна в море, вращая турбины в обратном направлении. При совпадении времени прилива или отлива с периодом наибольшего потребления энергии ПЭС работает в турбинном режиме, а при совпадении времени прилива или отлива с наименьшим потреблением энергии турбины ПЭС либо отключают, либо они работают в насосном режиме, наполняя бассейн выше уровня прилива или откачивая воду из бассейна. В 1968 г. на побережье Баренцева моря в Кислой губе сооружена первая в нашей стране опытно-промышленная ПЭС. В здании электростанции размещено 2 гидроагрегата мощностью 400 кВт. Десятилетний опыт эксплуатации первой ПЭС позволил приступить к составлению проектов Мезенской ПЭС на Белом море, Пенжинской и Тугурской на Охотском море. Считается экономически целесообразным строительство ПЭС в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 м. Проектная мощность ПЭС зависит от характера прилива , от объема и площади приливного бассейна, от числа турбин, установленных в теле плотины. Энергия волн и течений Кинетическую энергию морских волн и течений можно превращать в электрическую энергию с помощью турбин, погруженных в воду (подобно ветряным мельницам, “погруженным” в атмосферу). Идея получения электроэнергии от морских волн была изложена еще в 1935 г. советским ученым К.Э.Циолковским. В основе работы волновых энергетических станций лежит воздействие волн на рабочие органы, выполненные в виде поплавков, маятников, лопастей, оболочек и т.п. Механическая энергия их перемещений с помощью электрогенераторов преобразуется в электрическую. Различают следующие типы волновых энергетических установок: Поплавковые волновые электростанции. В основе работы такой электростанции различные механические преобразователи, электрогенератор и накопитель энергии, размещенные внутри герметичной капсулы – поплавка. Капсула – поплавок имеет форму цилиндра. Механический преобразователь энергии волн состоит из колебательной системы и механического привода, раскручивающего электрогенератор. Маломощные поплавковые волновые электростанции служат для энергообеспечения прибрежных и островных поселений, аварийных систем жизнеобеспечения, метеосистем радиомаяков, глобальных и региональных систем навигации и связи и др. Мощные поплавковые волновые электростанции, представляющие собой плавучие заводы, обеспечивают переработку морепродуктов, химическое производство, электролизное производство, переработку флоры и фауны морей в продукты питания и в сырье для технических нужд и т.п. Установки с пневматическим преобразователем. Для этих установок была разработана турбина Уэллса, ротор которой обладает выпрямляющим действием, сохраняя неизменным направление своего вращения при смене направления воздушного потока, следовательно, поддерживается неизменным и направление вращения генератора. Турбина нашла широкое применение в различных волноэнергетических установках, таких как «Каймей» (Япония), «Моллюск» (Великобритания) и др В настоящее время волноэнергетические установки используются для энергопитания автономных буев, маяков, научных приборов. Попутно крупные волновые станции могут быть использованы для волнозащиты морских буровых платформ, открытых рейдов, марикультурных хозяйств. Началось промышленное использование волновой энергии. В мире уже около 400 маяков и навигационных буев получают питание от волновых установок. В Индии от волновой энергии работает плавучий маяк порта Мадрас. В Норвегии с 1985 г. действует первая в мире промышленная станция мощностью 850 кВт. Ещё в начале XX века американский инженер Рансом сконструировал установку, использующую энергию волн для сжатия воздуха. Бакены и маяки, использующие энергию волн, уже усеяли прибрежные воды Японии. В течение многих лет бакены – свистки береговой охраны США действуют благодаря волновым колебаниям. Конструктором С. Солтером предложен проект “Кивающая утка”. Недавно группа ученых океанологов обратила внимание на Гольфстрим, который несет свои воды вблизи берегов Флориды со скоростью 5 миль в час. Это важнейшее течение проходит через Флоридский пролив между полуостровом Флорида и Багамскими островами. Ширина его составляет 60 км, глубина до 800 м, а поперечное сечение 28 км2. Его энергия эквивалентна суммарной энергии от 50 электростанций по 1000 МВт, но практически можно рассчитывать на использование лишь около 10% энергии течения. Идея использовать этот поток теплой воды была весьма заманчивой. В 1974 году было заключение Комитета Мак-Артура, что гигантские турбины и подводные пропеллеры, напоминающие ветряные мельницы смогут генерировать электричество, извлекая энергию из течений . Тепловая энергия океана Используя теплую воду на поверхности и холодную на глубине мы располагаем всем необходимым для производства электроэнергии, уверяли сторонники использования тепловой энергии океана. "В этих поверхностных водах имеются запасы энергии, которые в 10000 раз превышают общемировую потребность в ней". Идея использования тепловой энергии, накопленной тропическими и субтропическими водами океана, была предложена еще в конце Х1Х в. Первые попытки ее реализации были сделаны в 30-х гг. нашего века и показали перспективность этой идеи. В 70-е гг. ряд стран приступил к проектированию и строительству опытных океанских тепловых электростанций (ОТЭС), которые могут размещаться на берегу или находиться в океане . Работа ОТЭС основана на принципе, используемом в паровой машине Котел, заполненный фреоном или аммиаком – жидкостями с низкими температурами кипения, омывается теплыми поверхностными водами. Образующийся пар вращает турбину, связанную с электрогенератором. Отработанный пар охлаждается водой из нижележащих холодных слоев и, конденсируясь в жидкость, насосами вновь подается в котел. Расчетная мощность проектируемых ОТЭС составляет 250 – 400 МВт. Учеными Тихоокеанского океанологического института АН СССР было предложено и реализуется оригинальная идея получения электроэнергии на основе разности температур подледной воды и воздуха, которая составляет в арктических районах 26 С и более. По сравнению с традиционными тепловыми и атомными электростанциями ОТЭС оцениваются специалистами как более экономически эффективные и практически не загрязняющие океанскую среду. Недавнее открытие гидротермальных источников на дне Тихого океана рождают привлекательную идею создания подводных ОТЭС, работающих на разности температур источников и окружающих вод. Наиболее привлекательными для размещения ОТЭС являются тропические и арктические широты . Биохимическая энергия В океане существует замечательная среда для поддержания жизни, в состав которой входят питательные вещества, соли и другие минералы. В этой среде растворенный в воде кислород питает всех морских животных от самых маленьких до самых больших, от амебы до акулы. Растворенный углекислый газ точно так же поддерживает жизнь всех морских растений от одноклеточных диатомовых водорослей до достигающих высоты 200-300 футов (60-90метров) бурых водорослей. В биомассе водорослей, находящихся в океане, заключается огромное количество энергии. Предполагается использовать для переработки на топливо как прибрежные водоросли, так и фитопланктон. В качестве основных способов переработки рассматриваются сбраживание углеводов водорослей в спирты и ферментация больших количеств водорослей без доступа воздуха для производства метана. Разрабатывается также технология переработки фитопланктона для производства жидкого топлива. Эту технологию предполагается совместить с эксплуатацией океанских термальных электростанций. Подогретые глубинные воды которых будут обеспечивать процесс разведения фитопланктона теплом и питательными веществами. Морскому биологу нужно сделать лишь шаг вперед, чтобы перейти от восприятия океана как природной системы поддержания жизни к попытке начать на научной основе извлекать из этой системы энергию. При поддержке военно-морского флота США в середине 70-х годов группа специалистов в области исследования океана, морских инженеров и водолазов создала первую в мире океанскую энергетическую ферму на глубине 12 метров под залитой солнцем гладью Тихого океана вблизи города Сан-Клемент. Ферма была небольшая. По сути своей, все это было лишь экспериментом. На ферме выращивались гигантские калифорнийские бурые водоросли. По мнению директора проекта доктора Говарда А. Уилкокса, сотрудника Центра исследования морских и океанских систем в Сан-Диего (Калифорния), "до 50 % энергии этих водорослей может быть превращено в топливо - в природный газ метан. Океанские фермы будущего, выращивающие бурые водоросли на площади примерно 100 000 акров (40 000 га), смогут давать энергию, которой хватит, чтобы полностью удовлетворить потребности американского города с населением в 50 000 человек". В проекте комплекса "Биосоляр" обосновывается возможность непрерывного разведения микроводоросли хлорелла в специальных контейнерах, плавающих по поверхности открытого водоема. Комплекс включает систему связанных гибкими трубопроводами плавающих контейнеров на берегу или морской платформе оборудование для переработки водорослей. Контейнеры, играющие роль культиваторов, представляют собой плоские ячеистые поплавки из армированного полиэтилена, открытые сверху для доступа воздуха и солнечного света. Трубопроводами они связаны с отстойником и регенератором. В отстойник откачивается часть продукции для синтеза, а из регенератора в контейнеры поступают питательные вещества – остаток от анаэробной переработки в метантенке. Получаемый в нем биогаз содержит метан и углекислый газ. В океане растворено огромное количество солей. Большая концентрация соли в океане навела ряд исследователей Скриппского океанографического института в Ла-Колла (Калифорния) и других центров на мысль о создании таких установок. Они считают, что для получения большого количества энергии вполне возможно сконструировать батареи, в которых происходили бы реакции между соленой и несоленой водой. При смешении солёной воды с пресной выделяется довольно большое количество энергии. В природе в наибольших масштабах пресная вода разбавляет солёную при впадении рек в моря и океаны, какими являются устья крупнейших рек мира, таких как Амазонка, Парана, Конго и др. 2. Энергетические ресурсы ветра. Зависимость скорости ветра от высоты. Ветер является одним из наиболее мощных энергетических источников и может быть утилизирован в народном хозяйстве в значительно больших масштабах, чем в настоящее время. Причиной возникновения ветров является поглощение земной атмосферой солнечного излучения, приводящее к расширению воздуха и появлению конвективных течений. В глобальном масштабе на эти термические явления накладывается эффект вращения Земли, приводящий к появлению преобладающих направлений ветра. Кроме этих общих, или синоптических, закономерностей многое в этих процессах определяется местными особенностями, обусловленными определенными географическими или экологическими факторами. Скорость ветров увеличивается с высотой, а их горизонтальная составляющая значительно больше вертикальной. Последнее обстоятельство является основной причиной возникновения резких порывов ветра и некоторых других мелкомасштабных эффектов. Сила ветра по шкале Бофорта и ее влияние на условия работы ветроагрегатов.
Достоверно оценить, какая доля энергии ветра может быть использована, вряд ли возможно, так как эта оценка очень сильно зависит от уровня развития ветроэнергетики и ее потребителей. Тем не менее, официальные оценки возможной доли ветроэнергетики в энергетике в целом, например, в Великобритании и Западной Германии, не предполагающие каких-либо серьезных изменений в сложившейся инфраструктуре энергопотребления, дают не менее 20%. При определенных изменениях инфраструктуры доля ветроэнергетики может быть существенно большей. Автономные ветровые энергоустановки весьма перспективны для вытеснения дизельных электростанций и отопительных установок, работающих на нефтепродуктах, особенно в отдаленных районах и на островах. Метеорологические условия К главным факторам, определяющим возможность использования энергии ветра, относятся метеорологические условия, выбор оптимального расположения ветроэнергетической установки (ВЭУ), метод преобразования кинетической энергии ветра в электрическую, ее использование в общей системе энергоснабжения и, кроме того, экономическая эффективность. Важнейшей характеристикой, определяющей энергетическую ценность ветра, является его скорость и направление. Эти величины зависят от влияния сил, действующих как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях на движущиеся воздушные массы. В силу ряда метеорологических факторов (возмущения атмосферы, изменения солнечной активности, количества тепловой энергии, поступающей на Землю, и др.), а также вследствие влияния рельефных условий непрерывная длительность ветра в данной местности, его скорость и направление изменяются по случайному закону. Поэтому мощность, которую способна выработать ВЭУ в различные периоды времени, можно предсказать с малой вероятностью. В то же время суммарная выработка агрегата, особенно за длительный промежуток времени, рассчитывается с высоким уровнем достоверности, так как средняя скорость ветра и частота распределения скоростей в течение года или сезона изменяются мало. Характеристики ветра Интересующие нас параметры ветра регистрируются, как правило, на одной стандартной высоте 10 м на метеостанциях вблизи аэропортов и городов, т.е. мест, возможно, наиболее защищенных от ветра. Поэтому эти данные можно использовать лишь для грубой оценки ветроэнергетических ресурсов рассматриваемого района, но их недостаточно для принятия конкретных технических решений, как, например, выбор оптимальной конструкции ветроустановки. Для этого, как правило, необходимы более детальные наблюдения в большем числе точек местности и на разных высотах в различные месяцы года. Скорость ветра классифицируется метеослужбами по исторически сложившейся шкале Бофорта, в основе которой лежат визуальные наблюдения. Скорость ветра при стандартных метеорологических измерениях определяется осреднением за 10-минутный отрезок времени показаний анемометра, находящегося на 10-метровой высоте. Эти измерения могут повторяться каждый час, но обычно они проводятся значительно реже, поэтому по ним трудно судить о флуктуациях скорости ветра и его направления, что необходимо для расчета характеристик ветроустановок. Направление ветра определяется стороной света, откуда дует ветер. Метеоданные о направлении ветра обычно представляют в виде розы ветров, показывающей среднюю скорость ветра в различных направлениях. Информация о направлении ветра чрезвычайно важна, когда ветроустановки размещают в горной местности, вблизи зданий или других ветроустановок, т.е. в тех случаях, когда возможно их затенение при некоторых направлениях ветра. Зависимость параметров ветра от высоты. Скорости ветра на разных высотах различны, естественно, различны и воздействия ветра на ветроколеса, расположенные на разной высоте. На поверхности земли (z=0) скорость ветра всегда равна нулю. Затем до высоты, равной примерно высоте расположенных в данном месте различных препятствии (зданий, деревьев и т. п.), скорость ветра увеличивается очень сложным образом, при этом его направление может изменяться практически случайно. Следовательно, ветроколесо должно устанавливаться достаточно высоко над местными препятствиями, чтобы набегающий на него ветровой поток был сильным, однородным и с минимальными флуктуациями скорости и направления, а наилучшим местом для размещения ветроустановки является гладкая, куполообразная, ничем не затененная возвышенность. Вообще желательно, чтобы ветроустановка в радиусе нескольких сотен метров была окружена полями или водной поверхностью. Как правило, головки ветроустановок находятся на высоте от 5 до 50 м. Изменение параметров ветра во времени. При практическом использовании ветроэнергетических установок важно знать, не суммарное количество энергии, которое может выработать ветроустановка, например, за год, а ту мощность, которую она может обеспечивать постоянно. При сильном ветре, большем, например, 12 м/с, ветроустановки вырабатывают вполне достаточно электроэнергии, а зачастую ее приходится сбрасывать или запасать. Трудности, естественно, возникают в периоды длительного затишья или слабого ветра. Поэтому для ветроэнергетики является законом считать районы со средней скоростью ветра менее 5 м/с малопригодными для размещения ветроустановок, а со скоростью более 8 м/с - очень хорошими. Но независимо от этого во всех случаях требуется тщательный выбор параметров ветроустановки применительно к местным метеоусловиям. Энергетические ресурсы ветра Необходимо различать три вида энергетических ресурсов ветра: · природные ресурсы (теоретический потенциал); · ресурсы, пригодные для практического использования (технический потенциал); · экономические ресурсы (экономический потенциал). Природные ресурсы энергии ветра - это содержащаяся в нем кинетическая энергия. Наибольшая доля кинетической энергии ветра, которая в соответствии с законами природы и современным уровнем развития техники может быть преобразована в полезную энергию, составляет ресурсы, пригодные для практического использования. Доля энергии, которую можно преобразовать в традиционный вид энергии с экономически оправданными затратами по сравнению с обычными энергоресурсами, относится к экономическим ресурсам. 3. Гидропотенциал России, его использование Гидроэнергетический потенциал, подобно другим природным ресурсам, оценивается по нескольким категориям для отражения природно-физических, технических и социально-экономических аспектов, а именно, определяются три категории оценки: валовой гидроэнергетический потенциал, т.е. полный запас энергии, которые несут реки; технический гидроэнергетический потенциал — часть валового, освоение которой в принципе осуществимо с помощью известных технических средств; экономический гидроэнергетический потенциал — часть технического, освоение которой представляется экономически эффективным, целесообразным. Валовый потенциал подсчитываются в предположении, что весь сток будет использован для выработки электроэнергии без потерь при преобразовании гидравлической энергии в электрическую. Мировые потенциальные гидроэнергетические ресурсы оцениваются в 35 000 млрд кВт/ч в год, потенциальные ресурсы России составляют 2896 млрд кВт/ч. Технические гидроэнергетические ресурсы — всегда меньше теоретических, так как они учитывают потери: гидравлических напоров в водоводах, бьефах, на неиспользуемых участках водотоков; расходов воды на испарение из водохранилищ, фильтрацию, холостые сбросы и т.п.; энергии в различном гидроэнергетическом оборудовании. Технические ресурсы характеризуют возможность получения энергии на современном этапе. Технические гидроэнергетические ресурсы России составляют 1670 млрд кВт/ч в год, в том числе по МГЭС — 382 млрд кВт/ч в год. Выработка электроэнергии на действующих ГЭС России в 2002 г. составила 170,4 млрд кВт/ч, в том числе на МГЭС — 2,2 млрд кВт/ч. Экономические гидроэнергетические ресурсы существенно зависят от прогресса в энергетике, удаленности ГЭС от места подключения к энергосистеме, обеспеченности рассматриваемого региона другими энергетическими ресурсами, их стоимостью, качеством и т.п. В табл.1 приведены значения экономически эффективного гидроэнергетического потенциала России. В 2003 г. на МГЭС России было выработано около 2,5 млрд кВт/ч электроэнергии, что составило менее 0,3 % общей выработки электроэнергии в России. Для сравнения, на конец 1980-х годов, малыми ГЭС США и Китая соответственно вырабатывалось 28 и 11 млрд. кВт/ч электроэнергии. По своему потенциалу гидроресурсы России сопоставимы с существующими объемами выработки электроэнергии всеми электростанциями страны, однако этот потенциал используется всего на 15 %. В связи с ростом затрат на добычу органического топлива и соответствующим увеличением его стоимости, представляется необходимым обеспечить максимально возможное развитие гидроэнергетики. Предполагается, что гидроэнергетика преимущественно будет развиваться в Сибири и на Дальнем Востоке. В европейских районах строительство МГЭС получит развитие на Северном Кавказе. Таблица 1 Экономически эффективный гидроэнергетический потенциал России, ТВт-с/год
Примерно 17 % общего гидроэнергетического потенциала страны приходится иа малые реки. Полный энергетический потенциал этих рек оценивается в 360 млн т у.т. в год, из которого технический — 125 млн т у.т. (35%), экономический — 65 млн т у.т. (18%). Он может быть реализован путем строительства малых ГЭС. Около 40 % гидроэнергетического потенциала рек Северного Кавказа приходится на Дагестан, что в общем энергетическом потенциале составляет 50,8 млрд кВт/ч в год. До 1990-х годов экономически целесообразный потенциал рек Дагестана оценивался в 16 млрд кВт/ч. Из них 12 млрд кВт/ч предполагалось освоить большими и средними ГЭС, а 4 млрд кВт/ч — малыми ГЭС. В настоящее время идет переоценка экономически целесообразного потенциала рек Дагестана, в сторону его увеличения, в том числе и доли приходящейся на малые ГЭС. На 40—50-е годы XX в. пришелся пик строительства МГЭС, когда ежегодно в эксплуатацию вводились до 1000 объектов. По разным оценкам, к 1955 г. на территории Европейской части России насчитывалось от 4000 до 5000 МГЭС. А общее количество МГЭС в СССР после окончания Великой Отечественной войны составляло 6500 единиц. В начале 50-х годов, в связи с переходом к строительству крупных энергетических объектов и присоединением сельских потребителей к централизованному электроснабжению, это направление энергетики утратило государственную поддержку, что привело практически к полному разрушению и упадку созданной прежде инфраструктуры. Прекратилось проектирование, строительство, изготовление оборудования и запасных частей для малой гидроэнергетики. К моменту распада СССР в 1990 г. действовавших МГЭС оставалось всего 55. Согласно данным разных источников, в России действуют от 70 до 350 МГЭС. В последние годы доля вырабатываемой на гидростанциях электроэнергии в общем энергетическом балансе России снижается. В 1995 г. она составляла 21 %, в 1996 г. — 18 %, 1997 г. — 16 %. Это связано как с устареванием и износом оборудования на гидроэнергетических гигантах прошлого, так и с увеличением в энергобалансе страны доли более удобного энергоресурса — природного газа. По мнению экспертов, в ближайшем будущем выработка электроэнергии на гидростанциях будет увеличиваться в регионах с децентрализованным электроснабжением за счет ввода в действие новых МГЭС, которые заменят устаревающие и неэкономичные дизельные электростанции. Основное назначение МГЭС в ближайшие годы будет заключаться в замещении завозимого в удаленные регионы России органического топлива для снижения расходов федерального бюджета и повышения эффективности и энергетической безопасности энергодефицитных регионов. В Дальневосточном регионе действуют более 3000 дизельных электростанций. Электроснабжение региона полностью зависит от стабильности поставок дизельного топлива. Из-за высокой стоимости дизельного топлива и его доставки возникла необходимость в его замещении другими энергоресурсами. Электроснабжение региона может быть оптимизировано за счет строительства МГЭС. В последние годы разработаны схемы использования гидроресурсов и определены первоочередные объекты возможного строительства с учетом нужд потребителей. На Камчатском полуострове планируется строительство 20 МГЭС. В первую очередь намечено ввести в эксплуатацию шесть ГЭС общей установленной мощностью 50,2 МВт. Эти электростанции будут возводиться на реках, где не развито промысловое рыбоводство, или же они будут строиться без плотин. Во вторую очередь будут введены в строй еще 11 ГЭС общей мощностью 132, 8 МВт. До 2015 г. завершится строительство еще трех ГЭС, суммарная мощность которых составит 300 МВт. Северный Кавказ также относится к энергодефицитным регионам. В последние годы построены МГЭС в Адыгее (250 кВт), Кабардино-Балкарии (1100 кВт), Краснодарском крае (2450 кВт). По программе строительства малых ГЭС в Дагестане отобрано 20 наиболее перспективных проектов в бассейне р. Сулак с суммарной мощностью 46 200 кВт, выработкой электроэнергии 274,4 млн кВт/ч и 12 наиболее перспективных МГЭС в Южном Дагестане с общей мощностью 11 700 кВт, с суммарной среднегодовой выработкой электроэнергии 68 млн кВт/ч. Пущены в эксплуатацию Ахтинская МГЭС (1800 кВт), Агульская МГЭС (600 кВт), Аракульская МГЭС (1200 кВт), Амсарская МГЭС (1000 кВт), Курушская МГЭС (480 кВт), Бавтугайская МГЭС (600 кВт), Гунибская МГЭС (15 000 кВт), Магинская МГЭС (1200 кВт), Шиназская МГЭС (1400 кВт). Расширение сети МГЭС позволит снабжать горные районы электроэнергией в полном объеме, что приведет к резкому улучшению социальных условий жизни горцев, расширению существующих и созданию новых производств (оросительных систем, цехов по выпуску строительных материалов, систем водоснабжения и водоотведения, агропромышленных комплексов и т.п.) и соответственно созданию дополнительных рабочих мест. В конечном итоге снабжение электроэнергией горных районов на основе использования возобновляемой и экологически чистой гидравлической энергии будет способствовать возрождению и развитию отдаленных горных селений и закреплению на местах коренного населения. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии : Н57 учебное пособие / сост. : В.Е. Губин, А.А. Матвеева, Д.В. Гвоздя-ков и др. ; Томский политехнический университет. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2019. – 152 с. 2. Стоянов Н.И., Смирнов С.С., Смирнова А.В. Использование вторичных энергоресурсов и возобновляемых источников энергии. Энергоаудит: учебное пособие (курс лекций). – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2019. –121с. 3. Возобновляемая энергетика : учеб. пособие / С.Н. Удалов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. – 607 с. 4. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии:учебное пособие / сост. И. Ю. Чуенкова.–Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2015. –148с. 5. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учеб. Пособие / сост. В.Я.Губарев, А.Г. Арзамасцев.–Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического университета, 2014. –72с. 6. Аугуста Голдин. Океаны энергии. – Пер. с англ. – М.: Знание, 1983. 7. Вершинский Н. В. Энергия океана. – М.: Наука, 1986. 8. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника, 1997. 9. Нетрадиционные источники энергии. – М.: Знание, 1982. – 120 с. 10. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания: в 4-х книгах. – М.: Мир, 1994. 11. Экологически чистая энергетика (в помощь лектору) / Авт.-сост. А.А. Каюмов. 12. Энергетические ресурсы мира/ Под ред. П.С.Непорожнего, В.И. Попкова. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 232 с. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||