Возобновляемая энергетика и энергосбережение, Велькин В.И., Щелоков Я.М., Щеклеин С.Е., 2020

Возобновляемая энергетика и энергосбережение, Велькин В.И., Щелоков Я.М., Щеклеин С.Е., 2020.

  В учебнике рассмотрены вопросы современного состояния и тенденции развития возобновляемой энергетики. Среди ВИЭ представлены ветроэнергетика, солнечная и малая гидроэнергетика, биоэнергетика и биогазовые установки, а также тепловые насосы на основе геотермального тепла.
Учебник предназначен для студентов энергетических, строительных и других специальностей технических вузов, а также для широкого круга специалистов, интересующихся вопросами развития, создания и эксплуатации и технического обслуживания энергетических систем и установок на основе возобновляемых источников энергии.




Масштабы использования ВИЭ.
В России Ф3 № 261 «Об энергосбережении...» [1] и его подзаконные акты обязывают при энергетических обследованиях выявлять возможность использования ВИЭ. И все это на уровне добровольных инициатив энтузиастов. В России наконец-то рассматривается вопрос дать «зеленый свет» для микрогенерации, для чего готовятся поправки в закон «Об электроэнергетике». Они — часть плана Правительства РФ по стимулированию развития малой «зеленой» энергетики, разработанного Минэнерго РФ [2]. Стимулом для развития малой энергетики будет то, что теперь владельцам установок возобновляемой энергетики мощностью до 15 кВт разрешат включаться в общую сеть. Правда, распространяется закон только на владельцев частных домов, многоквартирные здания не попадают в сферу действия возможного закона.

В развитых странах приняты долгосрочные программы по развитию систем энергоснабжения от возобновляемых источников энергии. Покажем их масштабы на примере Германии. ВИЭ в Германии в первом полугодии 2018 г. выработали 41,5% электроэнергии. Это стало рекордным для страны показателем генерации за счет ВИЭ. Для сравнения отметим, что в ФРГ производится в год электроэнергии от возобновляемых источников почти в три раза больше общего количества электроэнергии, потребляемого в Свердловской области. Однако важная особенность производства этого вида энергии в Германии состоит в том, что все эти генераторы электроэнергии в количестве 469 800 установок общей установленной мощностью примерно 38 140 МВт включены в объединенную электрическую сеть страны.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Введение.
Глава 1. Энергетические ресурсы в энергосбережении.
1.1. Возможные запасы энергоресурсов.
1.2. Масштабы использования ВИЭ.
1.3. Тенденции развития возобновляемой энергетики.
1.4. Традиционная и нетрадиционная ориентация в энергетике.
1.5. Энергетическая биомасса.
1.6. Древесина как энергоресурс.
1.7. Нефть, газ — возобновляемые энергоресурсы.
1.8. Энергосбережение и экология при использовании ВИЭ.
1.9. Комплексный экологический показатель топлива.
Контрольные вопросы.
Список библиографических ссылок к главе 1.
Глава 2. Ветроэнергетические установки.
2.1. Теория идеального ветроколеса.
2.2. Теория реального ветроколеса.
2.2.1. Первое уравнение связи.
2.2.2. Второе уравнение связи.
2.2.3. Потери ветряных двигателей.
2.3. Ветроэлектрические установки.
2.3.1. Структурно-функциональное построение ВЭУ.
2.3.2. Ветродвигатели и их эксплуатационные характеристики.
2.3.3. Электромеханическое оборудование ВЭУ.
2.3.4. Принципы построения систем автоматического регулирования.
2.3.5. Особенности проектирования несущих конструкций ВЭУ.
2.3.6. Основные требования к проектированию и сооружению ВЭУ.
2.3.7. Ветроэлектрические установки с непосредственным преобразованием энергии.
2.3.8. Ветроэлектрические установки с промежуточным преобразованием энергии.
2.3.9. Работа ВЭУ в энергосистеме и в автономном режиме.
Контрольные вопросы.
Список библиографических ссылок к главе 2.
Глава 3. Солнечная энергетика. Фотоэлектрические преобразователи.
3.1. Состояние фотоэнергетики в России и зарубежом.
3.1.1. Развитие фотоэнергетики.
3.1.2. Использование фотоэнергетики в мире.
3.1.3. Схемы использования ФЭП.
3.1.4. Типы солнечных электростанций.
3.2. Расчет параметров автономной системы электропитания на основе ФЭП.
3.2.1. Определение зависимости поступления суммарной солнечной радиации от угла наклона рабочей поверхности ФЭП.
3.2.2. Определение оптимального угла наклона принимающей поверхности ФЭП относительно горизонтальной плоскости по каждому месяцу года.
3.2.3. Выработка электроэнергии ФЭП при различных условиях облачности.
3.2.4. Расчет энергетических характеристик ФЭС.
3.3. Выбор оборудования фотоэлектрической системы.
3.3.1. Выбор солнечной батареи.
3.3.2. Выбор аккумуляторной батареи.
3.3.3. Выбор блока управления.
3.3.4. Выбор нагрузки.
Контрольные вопросы.
Список библиографических ссылок к главе 3.
Глава 4. Мини- и микрогидроэлектростанции.
4.1. Потенциал малой гидроэнергетики России.
4.2. Физические основы преобразования энергии движения водных масс в механическую и электрическую энергию.
4.3. Типы гидравлических двигателей.
4.3.1. Водяные колеса.
4.3.2. Гидравлические турбины.
4.4. Типы гидроэлектростанций.
4.5. Конструкции гидравлических турбин.
4.6. Методика оценки валового гидроэнергетического потенциала.
4.7. Режимы использования водотоков для производства энергии.
4.8. Экологические аспекты развития малой гидроэнергетики.
Контрольные вопросы.
Список библиографических ссылок к главе 4.
Глава 5. Биоэнергетика. Биогазовые установки.
5.1. Общие положения метанового брожения.
5.1.1. Гидролитические бактерии.
5.1.2. Гетероацетогенные бактерии.
5.1.3. Метаногенные бактерии.
5.1.4. Прирост биомассы.
5.2. Установки и системы для получения биогаза.
5.2.1. Технологии по обработке «супержидких» стоков при их влажности 98–99 %.
5.2.2. Технологии по обработке жидких отходов с влажностью 85–95 %.
5.2.3. Твердофазные технологии по обработке отходов с влажностью менее 85 %.
5.2.4. Cистемы подогрева осадков.
5.3. Способы определения выхода экскрементов.
5.4. Технологические параметры метанового брожения. Расчет метантенка.
5.4.1. Температура.
5.4.2. Время пребывания и нагрузка на метантенк по сухому беззольному (органическому) веществу.
5.4.3. Перемешивание.
5.4.4. Периодическая и непрерывная загрузка и выгрузка.
5.4.5. Основы расчета метантенков.
5.4.6. Расчет степени распада органического вещества.
Контрольные вопросы.
Список библиографических ссылок к главе 5.
Глава 6. Тепловые насосы.
6.1. Общие сведения о работе теплового насоса.
6.2. Источники теплоты для ТН.
6.3. Применение тепловых насосов.
6.3.1. Тепловые насосы для осушения воздуха.
6.3.2. Применение ТН для отопления, кондиционирования и вентиляции промышленных зданий.
6.3.3. Применение тепловых насосов в пищевой промышленности.
6.3.4. Использование тепловых насосов в сельском хозяйстве.
6.3.5. Применение тепловых насосов в общественных зданиях и сооружениях.
6.3.6. Применение тепловых насосов в жилых зданиях.
6.4. Классификация и типы тепловых насосов.
6.4.1. Классификация тепловых насосов по оперативным функциям.
6.4.2. Классификация тепловых насосов по режиму эксплуатации.
6.4.3. Классификация тепловых насосов по типу.
6.5. Использование низкопотенциальной тепловой энергии земли в теплонасосных системах.
6.5.1. Грунт как источник низкопотенциальной тепловой энергии.
6.5.2. Виды систем использования низкопотенциальной тепловой энергии земли.
Контрольные вопросы.
Список библиографических ссылок к главе 6.
Приложение 1 (Справочное).
Приложение 2 (Справочное).

Купить .





Теги: учебник по экологии :: экология :: Велькин :: Щелоков :: Щеклеин :: ветроэнергетика :: биоэнергетика :: возобновляемая энергия