Перспективы развития энергетики.Альтернативные источники энергии

Введение
Геотермальная энергия
Изучение и создание геотермальных циркуляционных систем
Заключение
Список литературы

В настоящее время разработано несколько вариантов буровых снарядов (БС), которые создаются впервые, аналогов в мировой практике нет.
Работа первого варианта БС увязана м действующей технологией бурения. Скорость бурения твердых пород (средняя плотность 2500-3300 кг/м3) до 30 м/ч, диаметр скважины 200-500 мм. во втором варианте скважины бурятся в автономном и автоматическом режиме. Тысячу метров в твердых породах- БС может пройти за несколько часов. Диаметр скважины от 500 до 1000 мм. БС многоразового использования, обладают большой экономичностью и потенциальным значением.
Глубина геотермальных скважин определяется геотермальными условиями и требованиями потребителя. Для нужд теплоснабжения необходимая глубина скважин в пределах до 4,5 км и не превышает 5-6 км. Выработка электроэнергии на ТЭС в широких масштабах потребовала бы создания коллектора со скважинами на глубине 7-9 км.
Температура теплоносителя для нужд жилищно-коммунального теплоснабжения не выходит за пределы 150 °С. Для промышленных объектов температура, как правило, не превышает 180-200, а для выработки электроэнергии – 220-250 °С.
Новая технология обеспечивает строительство глубоких и сверхглубоких нагнетательных и эксплуатационных скважин м создание между ними циркуляционных систем на глубине 5-9 тыс.м. Для сообщения между скважинами используется естественный проницаемый пласт или создается искусственный коллектор с серией вертикальных трещин гидроразрыва. Постоянные ГЦС могут быть любой тепловой мощности и максимально приближены к потребителю. Электрическая мощность геотермальных теплоэлектростанций – от 10 до 1000 МВт. Районы обеспечения потребителей теплом ограничиваются радиусом 10-15 км. В особо благоприятных условиях – 25-50 км.
Себестоимость электроэнергии и тепла на таких станциях в 3-6 раза ниже получаемой на станциях, построенных по традиционной технологии бурения геотермальных скважин.
Геотермальными ресурсами для получения электроэнергии и тепла можно снабдить две трети территории страны. Создание в ближайшие годы соответствующих мощностей позволит заменить до 1 млрд т у.т. в год и сэкономить на этом более 3 трлн руб.
До 2050 года можно почти полностью исключить невозобновляемое органическое топливо из энергетического баланса России.
Заключение
По прогнозу Мирового энергетического конгресса в 2020 году на долю альтернативных преобразователей энергии (АПЭ) придется 5,8 % общего энергопотребления. При этом в развитых странах (США, Великобритании и др.) планируется довести долю АПЭ до 20 % (20 % энергобаланса США – это примерно все сегодняшнее энергопотребление в России). В странах Европы планируется к 2020 г. обеспечить экологически чистое теплоснабжение 70 % жилищного фонда. Сегодня в мире действует 233 геотермальные электростанции (Гео ТЭС) суммарной мощностью 5136 мВт, строятся 117 ГеоТЭС мощностью 2017 мВт. Ведущее место в мире по ГеоТЭС занимают США (более 40 % действующих мощностей в мире). Там работает 8 крупных солнечных ЭС модульного типа общей мощностью около 450 мВт, энергия поступает в общую энергосистему страны. Выпуск солнечных фотоэлектрических преобразователей (СФАП) достиг в мире 300 мВт в год, из них 40 % приходится на долю США. В настоящее время в мире работает более 2 млн. гелиоустановок горячего водоснабжения. Площадь солнечных (тепловых) коллекторов в США составляет 10, а в Японии – 8 млн. м2. В США и в Японии работают боле 5 млн. тепловых насосов. За последние 15 лет в мире построено свыше 100 тыс. ветроустановок с суммарной мощностью 70000 мВт (10 % энергобаланса США). В большинстве стран приняты законы, создающие льготные условия как для производителей, так и для потребителей альтернативной энергии, что является определяющим фактором успешного внедрения.
В 1990 году на долю АПЭ приходилось приблизительно 0,05 % общего энергобаланса, в 1995 году - 0,14%, в 2005 году около 0,5-0,6% энергобаланса страны (т.е. приблизительно в 30 раз меньше, чем в США, а если учесть соотношение энергобалансов, то у нас отставание примерно в 150 раз). Всего в России 1 ГеоТЭС (Паужекская, 11 мВт), и то технологически крайне неудачная, 1 приливная ЭС (Кислогубская, 400 кВт), 1500 ветроустановок (от 0,1 до 16 кВт), 50 микроГЭС (от 1,5 до 10 кВт), 300 малых ГЭС (2 млрд. кВт/ч), солнечные ФЭС (в сумме приблизительно 100 кВт), солнечные коллекторы площадью 100 000 м2, 3000 тепловых насосов (от 10 кВт до 8 мВт).
Итак, по всем видам АПЭ Россия находится на одном из последних мест в мире. В нашей стране отсутствует правовая база для внедрения АПЭ, нет никаких стимулов для развития этого направления. В стране отсутствует отрасль, объединяющая все разрозненные разработки в единый стратегический замысел. В концепции Минтопэнерго АПЭ отводится третьестепенная, вспомогательная роль. В концепциях РАН РФ, ведущих институтов, отраженных в программе «Экологически чистая энергетика» практически отсутствует стратегия полномасштабного перехода к альтернативной энергетике и по-прежнему делается ставка на малую, автономную энергетику, причем в весьма отдаленном будущем. Что, конечно скажется на экономическом отставании страны, а также на экологической обстановке как в стране так и в мире в целом.
Список литературы
Валов М.И. Системы солнечного теплоснабжения. – М.: Изд-во МЭИ, 1991.
Васильев Ю.С., Хрисанов Н.И. Экология использования возобновляющихся энергоисточников. – Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1991.
Дворов И.М. Геотермальная энергетика. – М.: Наука, 1976.
Калашников Н.П. Альтернативные источники энергии. – М.: Знание, 1987.
Лабунов Д.А. Физические основы энергетики. – М.: Изд-во МЭИ, 2000.
Мировая энергетика: Прогноз развития до 2020 года: Пер. с англ. – М.: Энергия, 1980.
Радионова И.А. Глобальные проблемы человечества. – М.: Просвещение, 2005.
Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
Радионова И.А. Глобальные проблемы человечества. – М.: Просвещение, 2005.
Дворов И.М. Геотермальная энергетика. – М.: Наука, 1976.
Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
2