МБОУ г. Новосибирска Аэрокосмический лицей им. Ю.В. Кондратюка Развитие ветроэнергетики в Республике Алтай и экологические аспекты безопасности Исследовательская. - презентация

1 МБОУ г. Новосибирска Аэрокосмический лицей им. Ю.В. Кондратюка Развитие ветроэнергетики в Республике Алтай и экологические аспекты безопасности Исследовательская работа по теме: Ученика 11 класса Титаренко Глеба Научный руководитель Малыгина Л.П. «Отличник просвещения» Научный консультант: Печковский В.Г. «Отличник энергетики СССР и России»

2 Актуальность Распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 декабря 2010 г. была утверждена государственная программа Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года». Программа направлена, в том числе и на обеспечение перехода к рациональному и экологически ответственному использованию энергетических ресурсов и предусматривает суммарное снижение парниковых газов в размере 2436 млн. тонн эквивалентных СО 2 за весь срок реализации Программы ( годы). Использование ветроэнергетичиских ресурсов России способствует решению данных задач.

3 Цель: проведение технико-экономическое обоснования (ТЭО) строительства ветро-энергетической установки (ВЭУ) для электроснабжения базы отдыха расположенной в Республике Алтай и рассмотрение некоторых аспектов экологической безопасности применения ВЭУ. Задачи Отметить технические и экологические аспекты, сдерживающих развитие традиционных видов энергетики; Рассмотреть экономические и экологические аспекты применения ветроэнергетики в Республике Алтай; Представить целесообразность применения ветроэнергетики в Республике Алтай; В качестве примера применения ВЭУ представить ТЭО ветроэнергетической установки для электроснабжения туристической базы: Расчет электрических нагрузок базы отдыха; Расчет стоимости строительства ветроэнергетической установки; Сравнительный анализ различных систем электроснабжения базы отдыха.

4

5 Устройство ветряных двигателей Большинство типов ветродвигателей известны так давно, что история умалчивает имена их изобретателей. Основные разновидности ветроагрегатов изображены на рисунке. Они делятся на две группы: Ветродвигатели с горизонтальной осью вращения (крыльчатые) (2...5); Ветродвигатели с вертикальной осью вращения (карусельные: лопастные (1) и ортогональные (6)). Типы крыльчатых ветродвигателей отличаются только количеством лопастей.

6

7 1 – выше 6 м/сек; 2 – от 3,5 до 6 м/сек; 3 – до 3,5 м/сек. Карта ветровых районов

8

9 Схема электросетей Алтайского края

10

11

12 Жилой корпус, рассчитанный на 200 человек; Столовая вместительностью 100 человек; 2 сауны мощностью до 12 кВт; Продовольственный магазин.

13 Жилой корпус: 0,46 кВт/место * 200 человек = 92 кВт Столовая: 1,04 кВт/место * 100 человек = 104 кВт 2 сауны: 12 кВт * 2 шт. = 24 кВт Продовольственный магазин: 0,25 кВт/м 2 * 30 м 2 = 7,5 кВт

14 P p = P зд.макс. + К 1 P зд.1 + … + К n P зд.n, где: P зд.макс. – наибольшая из нагрузок зданий, питаемых линией, кВт; P зд.1 … P зд.n – расчетные нагрузки всех зданий, кроме здания, имеющего наибольшую нагрузку P зд.макс., питаемых линией, кВт;

15 К 1, К 2, К n – коэффициенты, учитывающие долю электрических нагрузок общественных зданий (помещений) и жилых домов в наибольшей расчетной нагрузке P зд.макс.. Р р = Р столовой + К 1 Р жил.корпуса + К 2 Р саун + К 3 Р прод.магаз. В итоге комплексу потребуется мощность равная: Р р = * * *0.8 = 193,6 кВт К выбору ВЭУ принимается мощность 200 кВт

16 E = I * H E – общая мощность аккумуляторов H – необходимое количество часов работы аккумулятора; I – ток разряда аккумулятора. Ток разряда аккумуляторов [А] : W – нагрузка на аккумулятор; V – напряжение батареи аккумуляторов; К – КПД инвертора аккумулятора (принимаем 80%).

17 = 312,5 А E = 312,5 * 12 = 3750 А*час Если принять емкость стандартного автомобильного аккумулятора равную 75 А*час, то понадобится 3750/75 = 50 аккумуляторов.

18 Источник электроэнергии Стоимость источника Затраты на монтаж и установку Затраты на выработку эл.энергии в сутки ЛЭП*Включено в монтаж 75*3млн.руб/км = 225 млн. руб. + Трансформаторная подстанция – 20 млн. руб. 200 кВт * 24 часа * 0,6 (коэфф. неодновремен.) * 2 руб/кВт = 5,7 тыс.руб. ВЭУ + аккумуляторные установки 6 млн. руб тыс.руб млн. руб. + 2 млн. руб. Не требуют Дизель- генератор (ДГУ) 1,25 млн. руб.1 млн. руб.ДТ – 25 руб/л * 24 * потребление – 53 л/час = 32 тыс. руб. Сравнительный анализ различных систем электроснабжения: *- Линия электропередач напряжением 35кВ и длинною примерно 75 км с установкой подстанции 35/10/0.4 кВ Таблица 1

19 Факторы техногенного воздействия и производственные процессы Компоненты окружающей среды Земельные ресурсы Атмосферный воздух Растительный мирЖивотный мир Движители (колеса, гусеницы) механических транспортных средств Прямое нарушение поверхностного (почвенного) слоя и уплотнение ниже- лежащих слоев Загрязнение взвешенными частицами при движении по дорогам и строительным площадкам в засушливые периоды Уничтожение живого напочвенного покрова Разрушение мест обитания мезофауны, мелких позвоночных и птиц, гнездящихся на земле Двигатели внутреннего сгорания и трансмиссии механических транспортных средств Загрязнение токсичными компонентами выхлопных газов и горюче-смазочными материалами Загрязнение токсичными компонентами выхлопных газов. Тепловое загрязнение Загрязнение токсичными компонентами выхлопных газов и горюче-смазочными материалами Шумовое загрязнение мест обитаний Таблица 2

20 Строительство Воздушной линии электропередач Изъятие земель из естественного оборота с сопутствующим строительству загрязнением Сопутствующее строительству загрязнение Сопутствующее строительству воздействие - вырубка лесов Сопутствующее строительству воздействие – нарушение привычного ареала обитания Рекультивация территории, используемой под временные площадки Создание антропогенного ландшафта со специфическими почвенно- грунтовыми условиями. Восстановление плодородия нарушенных земель Сопутствующее рекультивации загрязнение и применение исходных характеристик экосистем Создание антропогенных фитоценозов с характеристиками, близкими к естественным, или обладающих более высоким статусом (при улучшении лесорастительных условий) Восстановление исходных мест обитания наземных животных и создание новых мест обитания Факторы техногенного воздействия и производственные процессы Компоненты окружающей среды Земельные ресурсы Атмосферный воздух Растительный мирЖивотный мир Таблица 2

21

22

23 Наименование загрязняющего вещества Код вещества Класс опасн. вещ. Железа оксид Марганца диоксид Азота диоксид Азота оксид Сажа Серы диоксид Углерода оксид Водород фтористый Фториды неорганические Ксилол Бенз(а)пирен Керосин Уайт-спирит Углеводороды С 12 -С Взвешенные вещества (красочный аэрозоль) Взвешенные вещества (пыль грунта)29023 Пыль неорганическая, содер-жащая

24 Заключение Строительство и эксплуатация ВЭУ носит перспективный экономически-обоснованный характер и имеет практическое значение, в особенности, для объектов Республики Алтай с относительно небольшим энергопотреблением, находящихся в природоохранных зонах или на большом удалении от электрических распределительных сетей. Строительство и эксплуатация ВЭУ наносят существенно меньший ущерб окружающей природной среде, чем строительство ЛЭП или эксплуатация ДГУ, что имеет в настоящее время большое значение для сохранения уникальных экологических рекреационных зон, таких как Республика Алтай, что является гарантией экологической безопасности данной территории.

25

26 Спасибо за внимание!