CC BY
5
раз. При этом культивирование микроводорослей занимает в 45-50 раз меньше площади по сравнению с масличными культурами. Сроки увеличения биомассы микроводорослей по сравнению со сроками вегетации сельскохозяйственных растений гораздо меньше (10 дней вместо 60 дней)
[5].
Создание производства биотоплива на основе маловостребованных, неэффективно используемых видов сельскохозяйственной продукции является актуальным.
Использованные источники:
1. Экологические проблемы энергетического обеспечения человечества. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://nuclphys.sinp.msu.ru/ecology/ecol/ecol05.htm.
2. Гафуров А.М. Перспективные области применения энергетических установок на низкокипящих рабочих телах. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2015. - №1 (25). - С. 9398.
3. Древесные пеллеты и кукуруза как биомасса. [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://mirothodov.ru/articles/stati-o-produkcii-iz-othodov/drevesnye-pellety-i-kukuruza-kak-biomassa.
4. БИОГАЗ: основы производства. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://newchemistry.ru/letter.php?n_id=444.
5. Гафуров Н.М., Хисматуллин Р.Ф. Особенности производства биодизельного топлива из биомассы. // Инновационная наука. - 2016. - № 52 (17). - С. 68-69.
УДК 620.91
Хакимуллин Б.Р. студент кафедра ПТЭ институт теплоэнергетики Гумеров И.Р. магистрант кафедра ПТЭ институт теплоэнергетики Зайнуллин Р.Р., к.ф.-м.н. старший преподаватель кафедра ПЭС ФГБОУВО «КГЭУ» Россия, г. Казань
ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛНОВОЙ
ЭНЕРГЕТИКИ
В статье рассматриваются эколого-экономические характеристики волновой энергетики. Основные методы по извлечению волновой энергии,
преобразования потенциальной энергии волн в кинетическую энергию.
Ключевые слова: волновая электростанция, волновые преобразователи, Мировой океан.
Hakimullin B.R.
Gumerov I.R.
Zainullin R.R.
EKOLOGO-ECONOMIC CHARACTERISTICS OF WAVE POWER
In article ekologo-economic characteristics of wave power are considered. The main methods on extraction of wave energy, transformation of potential energy of waves to kinetic energy.
Keywords: wave power station, wave converters, World Ocean.
Волновая электростанция - установка, расположенная в водной среде, целью которой является получение электричества из кинетической энергии волн.
В последнее время пристальное внимание ученых и конструкторов привлекает использование различных видов энергии Мирового океана. Построены первые приливные электростанции. Разрабатываются методы использования тепловой энергии океана, связанной, например, со значительной разницей температур поверхностного и глубинного слоев океана, достигающей в тропических областях 20°С и более. В настоящее время накоплен значительный объем инструментальных измерений ветрового волнения в Мировом океане. На основе этих данных волновая климатология определяет районы с наиболее интенсивным и постоянным волнением [1].
Первая заявка на патент волновой электростанции была подана в Париже в 1799 г. Уже в 1890 г. была предпринята первая попытка практического использования энергии волн, хотя первая волновая электростанция мощностью 2,25 МВт вошла в коммерческую эксплуатацию только в 2008 г. в районе Агусадора (Португалия) на расстоянии 5 км от берега. Проект электростанции принадлежит шотландской компании Pelamis Wave Power, которая в 2005 г. заключила контракт с португальской энергетической компанией Enersis на строительство волновой электростанции. Стоимость контракта составила 8 млн. евро. В 2009 г. волновая электростанция была введена в эксплуатацию на Оркнейских островах. В Великобритании строится волновая электростанция мощностью в 20 МВт. Строят такие электростанции и некоторые другие прибрежные государства [2].
В большинстве проектов волновых электростанций предполагается использовать двухступенчатую схему преобразования. На первом этапе осуществляется передача энергии от волны к телу-поглотителю и решается задача концентрирования волновой энергии. На втором этапе поглощенная энергия преобразуется в вид, удобный для потребления. Существует три
основных типа проектов по извлечению волновой энергии. В первом используется метод повышения концентрации волновой энергии и превращения ее в потенциальную энергию воды (колеблющийся водяной столб). Во втором - тело с несколькими степенями свободы находится у поверхности воды. Волновые силы, действующие на тело, передают ему часть волновой энергии (поплавковый тип). Основным недостатком такого проекта является уязвимость тела, находящегося под действием волн. В третьем типе проектов, система, поглощающая энергию, находится под водой (подводные турбины). Передача волновой энергии происходит под действием волнового давления или скорости [3].
В ряде волновых установок для повышения эффективности плотность волновой энергии искусственно повышается. Изменяя рельеф дна в прибрежной зоне, можно сконцентрировать морские волны подобно линзе, фокусирующей световые волны. Если сфокусировать волны с побережья длиной в несколько километров на фронте в 500 м, то высота волны может достигнуть 30 м. Попадая в специальные сооружения, вода поднимается на высоту в 100 м. Энергия поднятой воды может быть использована для работы гидроэлектростанции, расположенной на уровне океана. Волновая электростанция подобного типа используется для обеспечения электроэнергией острова Маврикий, не имеющего традиционных источников энергии [4].
Ряд устройств по преобразованию волновой энергии использует различные свойства волновых движений: периодические изменения уровня водной поверхности, волнового давления или волновой скорости. Процент использования волновой энергии достигает примерно 40%. Электроэнергия передается на берег по кабелю. В Японии создан промышленный образец такой системы, имеющей 9 турбин общей мощностью в 2 МВт.
Сила, с которой волны воздействуют на сооружения в береговой зоне, достигает нескольких тонн на квадратный метр. Это силовое воздействие тоже может быть использовано для преобразования волновой энергии.
По расчетам NACA из волновой энергии океана ежегодно можно извлекать более 91000 ТВт-ч. Однако наряду с прочим, у волновой энергии есть следующие недостатки: непредсказуемость и непостоянство потока энергии, технические сложности эксплуатации и транспортировки энергии к потребителю. Расположение волновой электростанции в открытом море сопряжено с необходимостью увеличивать длину токопроводящего кабеля до энергопотребителей, учитывать расположение рыболовецких зон и границы хода торговых и пассажирских судов [5].
Волновая энергетика не использует ископаемое топливо, запасы которого ограничены. Перед волновой энергетикой не стоит в острой форме проблема воздействия на окружающую среду. Однако в настоящее время производство 1 кВт электроэнергии на волновых электростанциях в 5-10 раз выше, чем на АЭС или ТЭС. Кроме того, если значительная часть акватории будет покрыта волновыми преобразователями, это может привести к
неприятным экологическим последствиям, так как волны играют важную роль в газообмене атмосферы и океана, в очистке поверхности моря и приводного слоя воздушного потока от загрязнения.
Поэтому волновую энергетику следует рассматривать только как дополнительный к традиционным источник энергии, который может иметь значение только в некоторых районах мира.
Использованные источники:
1. Гафуров Н.М., Хакимуллин Б.Р., Багаутдинов И.З. Основные направления альтернативной энергетики. // Инновационная наука. - 2016. - № 4-3. - С. 7476.
2. Экологические проблемы энергетического обеспечения человечества. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://nuclphys.sinp.msu.ru/ecology/ecol/ecol05.htm.
3. Елистратов В.В. Возобновляемая энергетика. СПб.: Изд-во СПбГПУ, -2011, 239 с.
4. RENEWABLES 2012 Global Status Report. REN21 Renewable Energy Policy Network for the 21st Century. 2012. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.map.ren21.net/GSR/GSR2012.pdf.
5. Энергия океана: волновая электростанция Oceanlinx. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://aenergy.ru/1981.
УДК 620.91
Хакимуллин Б.Р. студент кафедра ПТЭ институт теплоэнергетики Гумеров И.Р. магистрант кафедра ПТЭ институт теплоэнергетики Зайнуллин Р.Р., к.ф.-м.н. старший преподаватель кафедра ПЭС ФГБОУВО «КГЭУ» Россия, г. Казань
ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕТРОВОЙ
ЭНЕРГЕТИКИ
В статье рассматриваются эколого-экономические характеристики ветровой энергетики. Основные технические характеристики ветроэнергоустановок и преимущества использования технологий преобразования ветра.
Ключевые слова: ветроэнергетика, производство электроэнергии, климатические условия, воздействие на экологию.
