АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ Выполнил студент группы АП-08-21: Андреев Д. С. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭНЕРГЕТИКА БУДУЩЕГО

Основная идея проекта Генератор ГПД 2 газ 1 вода теплоснабжение трансформатор блок управления аккумуляторная батарея 1.Когенерационная установка 2. СГЭ 3 1 – газ должен иметь метановое число не менее 30 и подаваться в двигатель под давлением 1,0 - 1,5 кг/см 2 2 – газопоршневой (газотурбинный) двигатель 3 – система гарантированного электроснабжения 2 3. Потребитель

Достоинства КГУ 1 - возможность расположения непосредственно вблизи потребителя, минимальные утечки тепла при передаче горячей воды, а также нет необходимости постоянного ремонта старых теплотрасс - применение технологии совместного производства электроэнергии и тепла повышают эффективность электростанции на 30-40% и достигают расчётного суммарного КПД 88% - невысокая стоимость производимого электричества относительно тарифов центральной электросети, возможности обойтись без строительства линий электропередачи 2 – соблюдение заданных значений напряжения и частоты - обеспечение надежного и бесперебойного производства качественной 2 электрической и тепловой энергии - внедрение энергосберегающих технологий, разработка и применение методик, основанных на принципах рационального использования энергоресурсов 3 1 – когенерационная установка

Аккумуляторы Высокотехнологичные батареи будут запасать электроэнергию из энергетической сети и при необходимости генерировать ее обратно с заданными параметрами. Подобные системы используются для покрытия суточных и сезонных пиков потребления электроэнергии, а также в качестве резервных источников питания. Наибольшей емкостью обладают литий-ионные аккумуляторные батареи Аккумуляторы Лиотех 1 1 – Российская компания специализирующаяся на производство литий-ионных аккумуляторов. Учредители: ОАО «Роснано»и Thunder Sky Group Наименование элементаЕд. измер.LT-LYP 200LT-LYP 300LT-LYP 700 Вес элементакг7,39,621,0 Размеры (Д*Ш*В)мм338*163*117338*163*167338*163*290 Номинальная емкостьА*ч Рабочее напряжениеВ3,3 Удельная энергияВтч*кг110 Саморазряд% в месяц< 3 Температурный диапазон эксплуатации ͦC ͦC от -45 до +65 4

Преимущества проекта Обычное электро- теплоснабжениеАльтернативное электро- теплоснабжение Рост цен на электроэнергию. Тариф складывается из трех частей: плата за производство, транспортировка электроэнергии и сбытовая надбавка. Электрические сети сильно изношены, по причине этого часть энергии по дороге теряется – что так же влечет увеличение цены тарифа Автономность, бесперебойность и высокое качество снабжения энергией. Электрическая мощность электростанций - от 30 кВт до 100 МВт. При производстве 1 кВт электрической энергии генерируется около 1,5–2кВт тепловой энергии. Для производства 1 кВт электричества КГУ потребляют около 0,23–0,35 м³/час газового топлива. В ценах на природный газ 2010 года из одного кубического метра газа (стоимостью 3 руб. за 1 м³) КУ вырабатывают около 3 кВт электричества и 4–6 кВт тепловой энергии. Себестоимость 1 кВт электроэнергии полученной от КУ равна около 1 рубля, дополнительно к этому потребитель получает около 1,5–2 кВт тепловой энергии. Опасности аварийного отключения от сети электро 1 - и теплоснабжения Зависимость от городской инфраструктуры 1 –автоматическая частотная разгрузка 5

КГУ в России Газотурбинная (ГТУ) электростанция работает следующим образом: газ, смешанный с воздухом, образует топливную смесь, которая под давлением нагнетается в компрессор и поджигается. Из сопла вырывается под высоким давлением струя раскалённого газа и попадает на установленные в несколько рядов лопатки турбины и начинает её вращать. Газопоршневая (ГПД) электростанция представляет собой ДВС с внешним смесеобразованием и искровым зажиганием горючей смеси в камере сгорания, использующий в качестве топлива газ и работающий по циклу Отто. Энергия, выделившаяся при сгорании топлива, в газовом двигателе производит механическую работу на валу, которая используется для выработки электроэнергии генератором электрического тока. 6 Вырабатываемое высокочастостное напряжение генератора подвергается двойному преобразованию: из высокочастотного переменного в постоянное, а затем в переменное 400 или 480 В частотой 50 или 60 Гц. Применение двойного преобразования обеспечивает надежную генерацию стабильного трехфазного напряжения синусоидальнойформы. напряжение после генератора шестифазный выпрямитель усилительIGBT инверторвыходной фильтр 6 фазное 480…600 В напряжение, 2267 Гц. постоянное напряжение 600…850 В постоянное напряжение 900 В после активного преобразователя импульсы напряжение после высокоскоростного переключателя переменное напряжение 400 В 50 Гц или 480 В 60 Гц

Основные узлы КУ 7

Концепция энергоснабжения тригенерация Тригенерация это комбинированное производство электричества, тепла и холода. В теплое время года тепло, производимое КУ может быть утилизировано абсорбционной холодильной машиной для охлаждения воздуха в помещениях. Таким образом, КУ производит, в зависимости от времени года, тепло или холод, поддерживая температуру в помещениях постоянной. холод теплоноситель воздух топливо уходящие газы питательная вода 1 – ГПД (ГТУ) 2 – электрогенератор 3 – котёл-утилизатор 4 – расходный бак питательной воды 5 – потребитель тепла 6 – абсорбционно-холодильная машина схема тригенерационного цикла 8

Альтернативная энергетика В случае использования в структуре генерации возобновляемых источников энергии одной из главных проблем встает неравномерность выработки и несовпадение периодов генерации и потребления. Указанный недостаток возможно решить при использовании системы гарантированного электроснабжения (СГЭ). Данное внедрение значительно уменьшит стоимость электроэнергии. солнечные модули ветро- генераторы КГУ инвертор + блок управления литий-ионные аккумуляторные баратеи вход выход потребители = 12 В 200 В Перспектива 9

Природный газ самое чистое среди углеводородных ископаемых топлив. При его сжигании образуются только вода и углекислый газ, в то время как при сжигании нефтепродуктов и угля образуются еще копоть и зола. Кроме того, эмиссия парникового углекислого газа при сжигании природного газа самая низкая, за что он получил название «зеленое топливо». Благодаря своим высоким экологическим характеристикам природный газ занимает доминирующее место в энергетике мегаполисов. Зеленое топливо В 2010 году Россия вернула себе лидерство в объемах добываемого газа, нарастив добычу до 647 млрд м³, обогнав своего ближайшего соперника США с добычей до 619 млрд м³. В 2011 году, согласно данным ЦДУ ТЭК РФ, добыча газа в России составила 670,5 млрд м³. Газ решение проблемы энергодефицита в XXI веке. 10