Распределенное производство электроэнергии. Часть 2

Апрель 24, 2013 / Ольга Шейдина, Редактор

При использовании альтернативного и возобновляемого источника электроэнергии, впрочем, как и любого другого, главным вопросом выступает процесс эффективного преобразования энергии. Каждый знает, что энергия как материя может быть получена и преобразована в любое состояние. Вернее, сама энергия не может быть определена, а ей наделяются ее носители. Так, давно известны способы производства электроэнергии из газа и преобразования ее в электрическую, равно как получение энергии в процессе горения, окисления, взаимодействия молекулярных частиц и прочее. Даже любое физическое тело, находящееся в состоянии покоя имеет собственную потенциальную энергию, которая может быть преобразована в кинетическую.

Распределенное производство электроэнергии. Часть 2

Одним из самых перспективных преобразователей энергии для получения электрического тока считается двигатель Стирлинга. Именно этот механизм наиболее удачен для проведения дальнейших усовершенствований для получения электрического тока из тепловой энергии, выделяемой при сжигании средне калорийного топлива (древесных опилок, бытовых отходов, торфа), а также при комплексном использовании.

Котлы, разработанные на основе изобретения Стирлинга, в отличие от привычных двигателей внутреннего сгорания обладают рядом преимуществ, в том числе просты в эксплуатации и более безопасны. Принципиальные конструктивные отличия заключаются в следующем. Во-первых, сжигание топлива происходит за пределами рабочего цилиндра, а в рабочей области взаимодействуют только лишь рабочий нагретый газ и охлаждающая вода. Из-за разности температур плавно происходит изменение рабочего давления. Разница давлений в цилиндрах порождает направленную на турбины силу, которая непосредственно и вырабатывает  (а точнее) преобразует тепловую энергию вы электрическую. Именно плавность происходящих процессов по нагнетанию разности давлений в рабочих цилиндрах делает подобную систему безопасной и не нуждающейся в дополнительной системе расширительных баков и клапанов. А КПД самого двигателя несколько выше, в сравнении с обычным двигателем внутреннего сгорания, при условии использования одинакового по калорийности топлива.

Но двигатели, работающие по принципу Стирлинга, кроме непосредственного преобразования тепловой энергии в электричество, способны выполнять еще одну немаловажную функцию. А именно, преобразовывать сам источник энергии. Так путем пиролиза древесных отходов, иной биомассы такой двигатель может преобразовать любой массивный объем твердого топлива в генераторный газ. В состав такого газа входит углекислый газ и водород. При сжигании сравнительно небольшого объема такого газа освобождается достаточно большое количество тепловой энергии, способной быть преобразованной по принципу, описанному выше в электроэнергию.

Причем на современном этапе, многие конструкторы и инженеры ведут доработки установок для пиролиза (сжигание органического топлива без доступа кислорода) комбинируя их с двигателями Стирлинга. В результате таких инженерных изысканий на свет уже появились сравнительно небольшие генераторы, способные обеспечить производство электроэнергии для небольшого жилого дома, частного домовладения, сельской школы или поликлиники.

Таким образом, использование таких комбинированных установок для преобразования и производства электроэнергии может обеспечить небольшие объекты не только электричеством, но и теплом. К тому же подобного рода газификация, делает процесс добычи тепла и электричества достаточно удобным. Ведь дело приходится иметь с топливом в газообразном состоянии, а не с громоздкими щепками, мусором или древесными опилками.

Поводя итог вышесказанному, можно сделать вывод о том, что не стоит паниковать по поводу сокращения и удорожания запасов традиционных полезных ископаемых, которые человек привык использовать для получения различного рода энергий. Необходимо вести активные разработки по внедрению новых источников электроэнергии, делая упор, в первую очередь, на альтернативные и возобновляемые источники энергии.

Во- вторых, необходимо пересмотреть концепции построения энергетических систем на государственном уровне и последовательно проводить работу по децентрализации самой системы, нужно стараться уходить от зависимости энергопоставок в целые отдельно взятые регионы от одного энергопроизводителя, увеличивать долю частного производства электроэнергии в энергетическом балансе государства. Целесообразным считается только лишь оставление контроля, надзора и технического обслуживания за системой транспортировки произведенной всеми участниками энергорынка электроэнергией.

И в завершение, необходимо совместное усилие научных работников занимающихся проблемами альтернативной и возобновляемой энергетики с конструкторами и инженерами, которые могли бы воплотить их идеи в реальные механизмы и машины. Ярким примером такого сотрудничества и является разработка и дальнейшее совершенствование парогенераторов, двигателей, работающих по типу Стирлинга, генераторов, продуктивно преобразующие ветровую и солнечную энергии в тепло и способствующие производству электроэнергии.

Чрезвычайная важность разрешения вопроса об энергообеспечении государства есть составляющая его национальной безопасности. Ведь энергетическая зависимость на государственном уровне, фактически сводит на нет любой демократический режим, суверенитет и независимость любого государства. Делая его зависимым не только от энергетических или топливных поставок, но и в целом вызывает полную политическую зависимость от поставщика энергоресурсов.

В Европе и странах Африки составляющая собственных энергоресурсов за счет альтернативных и возобновляемых источников энергии доходит до 60% энергетического баланса производимой в конкретной стране энергии. Поэтому, несмотря на то, что страны Африки активно торгуют традиционными видами энергоресурсов (сырая нефть и каменный уголь), энергетика этих стран мало от них зависит. Не стоит забывать и об экологической составляющей использования безопасных с этой точки зрения ресурсов. Ведь, согласно международным соглашениям, квоты странам на выбросы в атмосферу постоянно снижаются, а цены на них постоянно возрастают. Поэтому есть смысл задуматься о переводе энергетики страны на более экологичные пути развития.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Оставить комментарий