ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ В ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

промышленной безопасности: совершенствование системы обучения сотрудников в области промышленной безопасности и охраны труда, введение новых безотходных технологий производства с использованием альтернативных низкоопасных веществ, внедрение в производство высокоэффективного автоматизированного оборудования, не требующего присутствия человека на опасных участках производственного объекта.

Список использованной литературы:

1. Информация об авариях, произошедших на предприятиях, подконтрольных территориальным органам Федеральной службы по экологическому, технологическому, атомному надзору // Ростехнадзор. [Электронный ресурс]. URL: https://www.gosnadzor.ru/public/annual_reports/ (дата обращения 2.11.2022).

2. Доклад о правоприменительной практике контрольной (надзорной) деятельности в Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору при осуществлении федерального государственного надзора в области промышленной безопасности за 2021 год // Ростехнадзор. [Электронный ресурс]. URL: https://www.gosnadzor.ru/public/law%20enforcement/ (дата обращения 2.11.2022).

3. Уроки, извлеченные из аварий // Ростехнадзор. [Электронный ресурс]. URL: https://www.gosnadzor.ru/industrial/oil/ (дата обращения 2.11.2022).

© Перевозчикова Е.Д., Шарафутдинова Г.М., 2022

УДК 620.92

Поддубный Д.А.

студент 4 курса ОГУ г. Оренбург, РФ Гольченко Е.А. студентка 4 курса ОГУ г. Оренбург, РФ Научный руководитель: Соколова Т.Ю.

канд.экон.наук, доцент ОГУ г. Оренбург, РФ

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИКИ В ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Аннотация

В данной исследовательской работе рассмотрено текущее состояние ветроэнергетики в Оренбургской области. Актуальность темы заключается в развитии альтернативных источников энергии по всей России, в том числе и в регионах страны. В данной работе рассмотрены типы ветрогенераторов, их классификация и принцип действия. Их применение позволит дополнительно вырабатывать электроэнергию, которая используется в сети при нехватке мощности. Приведены компании, занимающиеся производством комплектации ветрогенераторов, которые находятся в Области города Оренбурга. Также по области установлены несколько действующих ветрогенераторов. На сегодняшний день относительная дешевизна и доступность уже сделали ветряную энергетику популярной среди сельскохозяйственных компаний и небольших предприятий области. Развитие ветроэнергетики в

Оренбургской области поможет дальнейшему повышению энергоэффективности региона и развитию энергетической инфраструктуры.

Ключевые слова

ветрогенератор, энергия, выработка, регион, аккумулятор.

Долгое время люди в качестве энергоресурсов потребляли невозобновляемые источники энергии, такие как: уголь, газ, нефть, торф. Их использование предопределило пагубное воздействие на окружающую среду. Экологические проблемы актуальны и на сегодняшний день. Загрязнённый воздух и атмосфера в целом, явление парникового эффекта, «озоновые дыры», а также негативное воздействие на флору и фауну - всё это подтолкнуло людей к использованию нетрадиционной энергетике. Альтернативные источники энергии являются экологически чистыми по сравнению с традиционными. Одним из видов «чистой» энергии является ветроэнергетика. Целью данной работы является проведение сравнительного анализа использования ветрогенераторов в Оренбургской области.

Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) — устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора с последующим её преобразованием в электрическую энергию.

Ветрогенераторы делят на следующие категории:

• Промышленные

• Коммерческие

• Бытовые (для частного пользования).

Первые устанавливаются государственными или крупными энергетическими компаниями. Группа ветрогенераторов объединяется в единую сеть, в результате чего получается ветровая электростанция. Раньше считалось, что они полностью экологичны, в отличие от традиционных. Однако лопасти ветрогенераторов сделаны из полимерного композита, вторичное использование и переработка которого невыгодны с точки зрения расходов. Сейчас вопрос о переработке лопастей является актуальным.

Вторые устанавливают с целью получения и продажи электроэнергии, а также для обеспечения энергией промышленных предприятий при недостатке мощности и в тех местах, где электросети отсутствуют вовсе. Такие ветроэлектростанции состоят из группы ветрогенераторов, объединенные в единую сеть. Энергия от таких ветрогенераторов может поступать напрямую в электросеть, если они вырабатывают стабильное переменное напряжение 220/380 вольт или белее. Также ветрогенераторы используют для зарядки большого массива аккумуляторов, с которых потом энергия преобразуется в переменное напряжение и подаётся в электросеть.

Бытовые ветряки малой мощности используют для частных домов, дач, подсобных хозяйств или для питания небольших удаленных объектов. Чтобы их установить, не требуется никаких разрешений, если высота мачты не превышает 25 метров и ветрогенератор не является помехой для воздушных судов. Подобные ветрогенераторы низковольтные и их основная задача заключается в зарядке аккумуляторов с напряжением 12/24/48 вольт, после чего из аккумуляторов берётся энергия, которая преобразуется в 220 вольт 50 Гц, как в обычной розетке.

Существуют классификации ветрогенераторов по количеству лопастей, по материалам, из которых они выполнены, по оси вращения и по шагу винта.

У ветрогенераторов бывают 2 типа ветротурбин:

- С вертикальной осью вращения («карусельные» — роторные (в том числе «ротор Савониуса», точнее «ротор Братьев Ворониных», «лопастные» ортогональные — ротор Дарье);

Рисунок 1 - Ветрогенератор с вертикальной осью вращения

- С горизонтальной осью круглого вращения (крыльчатые). Они бывают быстроходными с малым числом лопастей и тихоходными многолопастными, с КПД до 40%.

Рисунок 2 - Ветрогенератор с горизонтальной осью вращения

Ветрогенераторы, как правило, используют три лопасти для достижения компромисса между величиной крутящего момента (возрастает с ростом числа лопастей) и скоростью вращения (понижается с ростом числа лопастей).

Закон Беца предсказывает, что коэффициент использования энергии ветра (КИЭВ) горизонтальных, пропеллерных и вертикально-осевых установок ограничен константой 0,593. К настоящему времени достигнутый на горизонтальных пропеллерных ВЭУ коэффициент использования энергии ветра составляет 0,4. На данный момент этот коэффициент у ветрогенераторов (ветроустановок) ГРЦ-Вертикаль составляет 0,38. Проведенные экспериментальные исследования российских вертикально-осевых установок показали, что достижение значения 0,4-0,45 - вполне реальная задача. Таким образом коэффициенты использования энергии ветра горизонтально-осевых пропеллерных и вертикально-осевых ВЭУ близки.

Ветрогенератор состоит из следующих деталей:

Фундамент; силовой шкаф, включающий силовые контакторы и цепи управления; башня; лестница; поворотный механизм; гондола; электрический генератор; система слежения за направлением и скоростью ветра (анемометр); тормозная система; трансмиссия; лопасти (как правило, три, поскольку роторы с двумя лопастями подвергаются большим нагрузкам в момент, когда пара лопастей вертикальна, а больше трёх лопастей создают избыточное сопротивление воздуха); система изменения угла атаки лопасти; обтекатель; система пожаротушении.

Рисунок 3 - Промышленная ветровая установка

Принцип работы ветрогенератора: лопасти вращаются под действием силы ветра, в результате чего приводят во вращение ротор генератора. Вследствие чего вырабатывается электрическая энергия. Возникает трёхфазный ток, который проходит через контроллер и заряжает аккумуляторы. От них ток идёт на инвертор, где преобразовывается в переменный однофазный (напряжение 220 вольт, частота 50 Гц), это необходимо для работы бытовых электроприборов. Ветрогенераторы располагают в регионах с высокой скоростью ветра, где в зимний период солнечные электростанции не дают нужное количество электроэнергии. В большинстве случаев на территории России средняя скорость ветра составляет всего 4-5м/сек., в то время как ветрогенератору для выработки номинальной мощности требуется 10-12м/сек. Поэтому очень важно правильно и продуманно устанавливать устройства, достигая точки, где винт его окажется в зоне с максимальной скоростью ветра.

Таблица 1

Средняя скорость ветра на территории Оренбургской области

Расположение метеостанции Среднегодовая скорость ветра (на высоте 10м) Средняя скорость ветра (м/с) Максимальная скорость ветра (м/с)

Зима Весна Лето Осень

Оренбург 3,1 3,1 3,6 3,0 2,9 24

Абдулино 3,2 3,1 3,5 2,5 3,4 24

Акбулак 2,6 2,6 2,8 2,4 2,4 26

Беляевка 2,7 2,9 3,2 2,2 2,5 26

Бугуруслан 2,4 2,7 2,9 1,8 2,3 28

Бузулук 2,5 2,7 2,8 2,2 2,4 22

Домбаровский 2,5 2,1 2,9 2,5 2,3 24

Илек 2,8 2,9 3,1 2,5 2,6 20

Красноярский (Кваркенский р-н) 4,0 3,5 4,7 3,6 4,0 31

Кувандык 2,3 1,9 2,9 2,5 2,0 26

Новосергиевка 2,6 2,6 2,8 2,5 2,5 20

Озёрный (Светлинский р-н) 3,9 4,0 4,2 3,7 3,8 26

Орск 4,4 3,9 5,0 4,1 4,3 27

Расположение метеостанции Среднегодовая скорость ветра (на высоте 10м) Средняя скорость ветра (м/с) Максимальная скорость ветра (м/с)

Зима Весна Лето Осень

Первомайский 2,2 2,1 2,4 1,9 2,1 21

Соль-Илецк 3,0 3,0 3,3 2,8 2,7 23

Сорочинск 2,6 2,5 2,8 2,3 2,6 24

Троицкое (Асекеевский р-н) 3,0 3,1 3,3 2,6 3,1 24

Троицкое (Тюльганский р-н) 2,0 1,8 2,2 1,8 1,0 21

Природный потенциал и имеющийся опыт эксплуатации небольших ветряных электростанций (ВЭС) делают регион потенциально привлекательным для реализации проектов промышленных ветропарков. В 2021 - 2023 годах планируют построить ветряные электростанции суммарной мощностью до 200 МВт.

На сегодняшний день в Оренбургской области рассматривают варианты использования ветряной энергетики. В Тюльганском районе производят ветрогенераторы, мощностью от единиц киловатт до нескольких мегаватт. В области уже функционирует несколько ветроэнергетических установок: в Тюльгане, Сорочинске, Орске, поселках Каргала, Самородово, а также в Кувандыкском и Гайском районах. Несмотря на то, что Оренбуржье не входит в число благоприятных для ветроэнергетики регионов (средняя скорость ветра здесь ниже 5 м/с), степной ландшафт постоянно продувается со всех сторон, что делает возможной установку ветрогенераторов. Об этом на подписании соглашения с компанией «Хевел» (компания, которая будет строить в нашей области солнечную электростанцию) сказал и первый заместитель председателя правительства Оренбургской области Сергей Балыкин.

Предприятия Орска поддерживают тенденцию по внедрению альтернативных источников энергии. Уже установлены и эксплуатируются три ветрогенератора. Выработанная электроэнергия идёт на собственные нужды организаций. Две кампании уже произвели установку ветрогенераторов. Один установлен в районе улицы Союзной, а другая в поселке ОЗТП. Лопасти установки видны с объездной дороги, соединяющей поселки Никель и Вокзальный. Ветряная электростанция принадлежит ООО «Геосервис» и установлена территории предприятия.

В Тюльганском районе функционирует ООО «Тюльганский электромеханический завод», который производит лопасти и ветрогенераторы как для нашей области, так и для Арктики.

Область намерена развивать возобновляемую энергетику, ведущую к созданию экологически чистых генерирующих мощностей. С учетом климатических особенностей региона приоритетными направлениями в этой области для нас являются солнечная и ветроэнергетика.

Вывод:

Основной недостаток в работе «ветряков» — непостоянная и нерегулируемая выработка электрической энергии. То же самое можно сказать, про солнечные батареи. Однако плюсов все же больше. Среди них возможность производства энергии без использования органического топлива и экологичность. На сегодняшний день относительная дешевизна и доступность уже сделали ветряную энергетику популярной среди сельскохозяйственных компаний и небольших предприятий области. Следующий шаг — за энергетикой солнечной. Развитие ветроэнергетики в Оренбургской области поможет дальнейшему повышению энергоэффективности региона и развитию энергетической инфраструктуры.

Список использованной литературы:

1. Ветрогенераторы. Устройство, категории, типы. Преимущества и недостатки. Источник: https://helpiks.org/4-77777.html [Электронный ресурс]

2. Среднегодовая скорость ветра в Оренбургской области. Источник: https://energywind.ru/recomendacii/karta-rossii/povolzhe/orenburgskaya-oblast [Электронный ресурс]

3. Безруких П.П., Безруких П.П. (младший). Ветроэнергетика. Вымыслы и факты. Ответы на 100 вопросов.

-- М.: Институт устойчивого развития Общественной палаты Российской Федерации/Центр экологической политики России, 2011. - 74 с.

4. Зысин Л.В., Сергеев В.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Часть 1. Возобновляемые источники энергии: Учеб. пособие. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. - 192 с

© Поддубный Д.А, Гольченко Е.А., 2022

УДК 627.516

Сафонов А.В.

старший научный сотрудник ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) Российская Федерация, Москва Сорокина И.В. старший научный сотрудник Российская Федерация, Москва ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ)

АНАЛИЗ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЕ НАСЕЛЕНИЯ И ТЕРРИТОРИЙ В АСТАРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ В 2020 ГОДУ

Аннотация

Приведены результаты анализа мероприятий по инженерной защите населения и территорий в Астраханской области в 2020 году. Приведена информация о состоянии выполнения мероприятий по инженерной защите и выводы о качестве их исполнения с предложениями по совершенствованию

Ключевые слова

Защитные сооружения гражданской обороны, паводок, половодье, берегоукрепление

Инженерные мероприятия, в общем комплексе мер по защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, продолжают оставаться одним из основных направлений.

В течение 2020 года был организован комплекс мероприятий, связанных с возведением новых и реконструкцией (ремонтом) существующих инженерно-технических сооружений, поддержанию в рабочем состоянии имеющегося фонда защитных сооружений, обеспечивающих защиту населения и территорий от опасных природных и техногенных явлений.

На территории Астраханской области работа по созданию и рациональному использованию ЗС ГО организована в соответствии с постановлениями Правительства Астраханской области от 07.12.2016 № 437 «Об организации и ведении гражданской обороны в Астраханской области» и от 29.05.2017 № 171-П «О мерах по сохранению и рациональному использованию защитных сооружений и иных объектов гражданской обороны, расположенных на территории Астраханской области».

На территории Астраханской области расположено 151 ЗС ГО, в том числе 128 убежищ и 23 ПРУ.

Совместно с территориальным управлением Росимущества и агентством по управлению государственным имуществом Астраханской области организована и проведена работа по составлению перечней ЗС ГО, предлагаемых закрепить в федеральной и государственной собственности Астраханской области, а также передаче их организациям, имеющим потребность в ЗС ГО для укрытия работников.