Основные направления альтернативной энергетики

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070

Поскольку в природном газе все его компоненты перемешены равномерно, то концентрацию в воздухе вредных газов можно определить по присутствию метана, процентное содержание которого устанавливают прибором - метаномером. Одновременно определяется и вероятность взрывоопасной ситуации. Почти все природные газы совсем не имеют запаха. До поступления в магистральные газопроводы газ проходит переработку на газовых заводах, где проводят очистку от сероводорода и диоксида углерода, извлекают высшие углеводороды, сушат и одорируют, т.е. вводят в газ небольшое количество резко пахнущих веществ для придания запаха, позволяющего обнаружить присутствие газа воздухе. Список использованной литературы:

1. Гафуров А.М. Газотурбинная установка НК-16СТ с обращенным газогенератором и низкокипящим рабочим контуром. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2012. - №4-1. - С. 78-83.

2. Гафуров А.М. Энергоутилизационный комплекс по производству электроэнергии на газораспределительной станции для нужд газотранспортной системы России. // Энергетика Татарстана. -2013. - № 3 (31). - С. 12-17.

3. Гафуров А.М., Осипов Б.М. Турбодетандирование природного газа на газораспределительной станции с последующим его сжижением. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. -2011. - №2 (9). - С. 6-11.

4. Гафуров А.М. Комбинированная газотурбинная установка системы газораспределения. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2013. - №3. - С. 15-19.

5. Гафуров А.М. Утилизация низкопотенциальной теплоты для дополнительной выработки электроэнергии при турбодетандировании природного газа в системе газораспределения. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. - №1 (20). - С. 28-36.

© Гафуров Н.М., Багаутдинов И.З., 2016

УДК 621.311.2

Н.М. Гафуров

студент 3 курса факультета энергонасыщенных материалов и изделий (ФЭМИ) Казанский национальный исследовательский технологический университет

Б.Р. Хакимуллин студент института теплоэнергетики, кафедры «ТЭС»

И.З. Багаутдинов

младший научный сотрудник научно-исслед. лаборатории госбюджетных НИР Казанский государственный энергетический университет

Г. Казань, Российская Федерация

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Аннотация

Рассматриваются основные направления альтернативной энергетики.

Ключевые слова

Возобновляемые источники, плотность потока, преобразование энергии

Как известно, под альтернативной энергетикой понимается возобновляемая энергетика, использующая возобновляемые потоки и источники энергии, ресурсы которых восполняются естественным образом.

По прогнозам Международного энергетического агентства доля альтернативной энергетики к 2035 г. в общем мировом энергетическом балансе составит 16%, в то время как доля энергии, получаемой при

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_

использовании традиционных видов топлива (нефти, газа и угля) - 74%. Остальные 7% и 3% придутся соответственно на атомную энергетику и гидроэнергетику. Это связано с определенными недостатками большинства возобновляемых источников энергии, сдерживающими их широкое практическое применение, а именно, невысокой плотностью энергетических потоков, их непостоянством во времени и, как следствие этого, необходимостью значительных затрат на оборудование, обеспечивающее сбор, аккумулирование и преобразование энергии. Так, например, плотность потока солнечного излучения на поверхности Земли в полдень ясного дня составляет около 1 кВт/м2, а ее среднегодовое значение с учетом сезонных и погодных колебаний для самых солнечных районов земного шара не превышает 250 Вт/м2. Средняя удельная плотность энергии ветрового потока также не превышает нескольких сотен Вт/м2. Так, при скорости ветра 10 м/с удельная плотность потока энергии равна 500 Вт/м2, а плотность энергии водного потока, имеющего скорость 1 м/с составляет около 500 Вт/м2. Для сравнения укажем, что плотность теплового потока на стенки топки парового котла достигает нескольких сотен кВт/м2 [1].

Однако проводимые в настоящее время в альтернативной энергетике интенсивные исследования, разработка и реализация крупных демонстрационных проектов позволили обеспечить для некоторых ее направлений существенное (на целый порядок) снижение стоимости энергии, повышение их конкурентной способности и заметный рост их реального вклада в энергетические балансы стран и регионов. В альтернативной энергетике выделяют несколько основных направлений:

Гелиоэнергетика - направление энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения электроэнергии посредством фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов), объединенных в солнечный модуль (батарею). Среднесуточное значение потока солнечного излучения, измеряемого в Вт/м2, как минимум в 3 раза меньше из-за смены дня и ночи, а зимой в умеренных широтах это значение становится ниже в 2 раза.

Ветроэнергетика специализируется на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в различные формы энергии, например, электричества с помощью ветрогенератора, который начинает производить ток уже при скорости ветра 3 м/c. Наиболее перспективным является развитие ветроэнергетики на территориях, прилегающих к морям, что позволит приблизиться по рентабельности к традиционным источникам энергии.

Приливная гидроэнергетика специализируется на способе получения электричества путем использования энергии морских приливов, где дважды в сутки меняется уровень воды под действием гравитационных сил Луны и Солнца. При этом одним из недостатков приливных электростанций является изменяющаяся в течение суток мощность энергии [2].

Геотермальная энергетика специализируется на выработке в вулканических районах электричества из тепловой энергии подземных источников (гейзеров). Основной проблемой при использовании подземных термальных вод является необходимость обратной закачки в водоносный горизонт отработанной воды, характеризующейся высокой степенью минерализации и наличием токсичных соединений [3].

Биотопливная энергетика специализируется на производстве энергии из биотоплива (биометанола, биоэтанола, биодизеля, биоводорода, биогаза и др.), получаемого из растительной массы. Однако при росте спроса на биотопливо возникают проблемы сокращения посевных площадей под продовольственные культуры, путем их перераспределения в пользу топливных [4].

Список использованной литературы:

1. Альтернативная энергетика и газовая промышленность. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://neftegaz.ru/science/view/1044.

2. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Влияние альтернативной энергетики на окружающую среду. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С. 97-98.

3. Гафуров А.М. Зарубежный опыт эксплуатации установок на низкокипящих рабочих телах. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. Т. 24. - №4 (24). - С. 26-31.

4. Гафуров А.М. Перспективные области применения энергетических установок на низкокипящих рабочих телах. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2015. - №1 (25). - С. 93-98.

© Гафуров Н.М., Хакимуллин Б.Р., Багаутдинов И.З., 2016