WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |

«ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ТРУДЫ 6-й Международной научно-технической конференции (13 - 14 мая 2008 года, г.Москва, ГНУ ВИЭСХ) Часть 1 ...»

-- [ Страница 1 ] --

Российская академия сельскохозяйственных наук

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский институт

электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)

Московский государственный агроинженерный университет

им. В.П. Горячкина (МГАУ)

ФГНУ "Российский научно-исследовательский институт

информации и технико-экономических исследований

по инженерно-техническому обеспечению АПК"

(ФГНУ "РОСИНФОРМАГРОТЕХ")

ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ

И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

ТРУДЫ

6-й Международной научно-технической

конференции

(13 - 14 мая 2008 года, г.Москва, ГНУ ВИЭСХ)

Часть 1

ПРОБЛЕМЫ

ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ

И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Москва УДК 631.371:621.

ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ. Труды 6-й Международной научно-технической конференции (13 – 14 мая 2008 года, г.Москва, ГНУ ВИЭСХ). В 5-ти частях. Часть 1. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ.

– М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008. – 416 с.

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:

Д.С. Стребков, академик Россельхозакадемии, доктор техн. наук И.Ф. Бородин, академик Россельхозакадемии, доктор техн. наук Н.Ф. Молоснов, канд. техн. наук А.И. Некрасов, доктор техн. наук А.В. Тихомиров, канд. техн. наук Научный редактор, ответственный за выпуск:

канд. техн. наук, Заслуженный энергетик России Н.Ф. Молоснов ISSN 0131 – © Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ), 2008.

ИННОВАЦИОННЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Академик РАСХН Д.С. Стребков (ГНУ ВИЭСХ) Введение Человечество ищет ответы на глобальные вопросы:

- Что делать в связи с изменением климата и глобальным потеплением.

- Что делать в связи с энергоресурсами, которые распределены крайне неравномерно и истощаются.

- Как сохранить стабильность в мире и обеспечить устойчивое развитие при наличии рисков, связанных с изменением климата и недостатком энергоресурсов.

- Как обеспечить энергетическую безопасность каждой страны и глобальную безопасность.

Владение ресурсами свободной энергии позволяет ликвидировать нищету, голод и войны, дать возможность получить образование и обеспечить достойные условия жизни гражданам России и миллиардам жителей развивающихся стран, которые не имеют сегодня доступа к электроэнергии.

Ответы на эти глобальные вызовы могут быть получены в результате реализации новой энергетической стратегии. Основные направления будущего развития энергетики:

- Переход от энергетики, основанной на ископаемом топливе, к бестопливной энергетике с использованием возобновляемых источников энергии;

- Переход на распределенное производство энергии, совмещенное с локальными потребителями энергии;

- Создание глобальной солнечной энергетической системы;

- Замена нефтепродуктов и природного газа на жидкое и газообразное биотопливо, а ископаемого твердого топлива на использование энергетических плантаций биомассы;

- Замена автомобильных двигателей внутреннего сгорания на бесконтактный высокочастотный резонансный электрический транспорт.

По всем направлениям проведены исследования, разработаны технологии и экспериментальные образцы, защищенные российскими патентами.

Новой тенденцией развития российской и мировой энергетики является увеличение доли децентрализованного производства электрической и тепловой энергии экологически чистыми электростанциями. Число крупных экологически опасных электростанций будет сокращаться. Эта тенденция объясняется, с одной стороны, изменением климата и необходимостью выполнения Киотского протокола по снижению выбросов парниковых газов, с другой стороны, децентрализация поставок топлива и энергии увеличивает энергетическую безопасность регионов и страны в целом [1-2]. Кроме того, распределенное и бестопливное производство энергии с использованием местных энергоресурсов снижает затраты и риски странимпортеров нефти и увеличивает экспортный потенциал странэкспортеров топливно-энергетических ресурсов.

Либерализация рынка электроэнергии приведет к подключению к энергосистеме миллионов малых независимых производителей энергии. Управление потоками энергии при наличии миллионов производителей и потребителей возможно только с помощью инфокоммукационных технологий и средств электронной коммерции.

Нанотехнологии позволяют значительно увеличить эффективность использования бестопливной энергетики. Поэтому проблемы развития информационных технологий, нанотехнологий и технологий бестопливной энергетики тесно связаны и прогресс в каждой из этих двух областей техники будет способствовать развитию другой.

Это самая быстрорастущая отрасль энергетики в мире с темпами роста 53% в год и объемом производства в 2008 году 6,1 ГВт на 43 миллиардов долларов (табл. 1).

Солнечные электростанции с концентраторами в Калифорнии мощностью 354 МВт работают с 1980 г. и замещают ежегодно миллиона баррелей нефти (1 баррель – 159 л).

Для того чтобы конкурировать с топливной энергетикой, солнечной энергетике необходимо выйти на следующие критерии:

- КПД солнечных электростанций 25 % - Срок службы солнечной электростанции должен составлять - Производство полупроводникового материала для СЭС должно превышать один млн. тонн в год при цене не более 25 долл.

США/кг.

- Стоимость установленного киловатта пиковой мощности солнечной электростанции не должна превышать 1000 долл. США - Материалы и технологии производства солнечных элементов и модулей должны быть экологически чистыми и безопасными.

- Объем производства 100 ГВт в год - Годовое число часов использования мощности солнечной энергосистемы должно быть равно 8 760 часов. Это означает, что Солнечная энергетическая система (СЭС) должна генерировать электроэнергию 24 часа в сутки 12 месяцев в году.

Мировой солнечный энергетический рынок Объём производства, Средняя цена модулей долл./Вт долл./Вт Годовой объём продаж, млрд.долл.

Прибыль до уплаты налогов, млрд.долл.

Источник: Photon Consulting www.photon-consultins.com Повышение эффективности преобразования солнечной энергии Максимальный достигнутый в лаборатории КПД солнечных элементов (СЭ) на основе каскадных гетероструктур составляет 42 %, для СЭ из кремния 24%. Практически все заводы в России и за рубежом выпускают солнечные элементы с КПД 14 -17%. Sun Power Согр. США начала в 2003 г. производство солнечных элементов из кремния размером 125 х 125 мм с КПД 20%.

В России и за рубежом разрабатывается новое поколение СЭ с предельным КПД до 93%, использующее новые физические принципы, материалы и структуры. Основные усилия направлены на более полное использование всего спектра солнечного излучения и полной энергии фотонов по принципу: каждый фотон должен поглощаться в варизонном или каскадном полупроводнике с запрещенной зоной 1, ширина которой соответствует энергии этого фотона. Это позволит на 47% снизить потери в СЭ. Для этого разрабатываются [3]:

- каскадные СЭ из полупроводников с различной шириной запрещенной зоны - солнечные элементы с переменной шириной запрещенной зоны - солнечные элементы с примесными энергетическими уровнями 2 в запрещенной зоне.

Другие подходы к повышению КПД СЭ связаны с использованием концентрированного солнечного излучения, созданием полимерных СЭ, а также наноструктур на основе кремния и фуллеренов.

Новое направление в технологии наносистем, использующее гетерогенные оптические материалы с металлическими наночастицами, имеющими плазмонные резонансы, получило название «наноплазмоника». Наноплазмоника находит практическое применение для повышения эффективности солнечных элементов, изготовления нанолинз, обработки нанообъектов, высокочувствительных биосенсоров.

В ВИЭСХе разрабатываются новые конструкции солнечных элементов, в фоточувствительный слой которых дополнительно внедрены металлические наночастицы размером 10-30 нм при концентрации указанных наночастиц в указанном слое (1-10)10- объемных долей.

Металлические наночастицы выбраны так, что частота их плазменного резонанса находится вблизи максимума спектра поглощения нанокристаллов, и диэлектрическая проницаемость среды фоточувствительного слоя наносолнечного элемента на частоте Запрещенная энергетическая зона в полупроводнике находится между валентной зоной и зоной проводимости. Она определяет длинноволновую границу фотоэффекта.

Примесные энергетические уровни в запрещенной зоне позволяют увеличивать длинноволновую границу фотоэффекта за счет многофотонного поглощения солнечного излучения существенно возрастает, что в свою очередь приводит к существенному возрастанию эффективности генерации электронно-дырочных пар. На конструкцию нанокристаллического солнечного элемента и способ его изготовления ВИЭСХом получено решение о выдаче патента РФ.

Новые технологии и материалы позволят в ближайшие пять лет увеличить КПД СЭ на основе каскадных гетероструктур в лаборатории до 45%, в производстве до 26 – 30%, КПД СЭ из кремния в лаборатории до 30%, в промышленности до 25%.

Для увеличения срока службы модулей необходимо исключить из конструкции модуля полимерные материалы. В новой конструкции солнечного модуля, разработанной в ВИЭСХе, СЭ помещены в стеклопакет их двух листов стекла, соединенных по торцам пайкой или сваркой. Технология герметизации торцев гарантирует герметичность модуля в течение 50 лет. Для снижения температуры СЭ и оптических потерь внутренняя полость модуля заполнена кремнийорганической жидкостью.

Наиболее быстрый путь снижения стоимости и достижения гегаватного уроня производства СЭС заключается в использовании концентраторов солнечного излучения. Стоимость 1 м2 площади стеклянного зеркального концентратора в 10 раз меньше стоимости 1 м2 площади СМ. В ВИЭСХе разработаны стационарные концентраторы с коэффициентом концентрации 3.5 – 10 с угловой апертурой 480, позволяющие в пределах апертурного угла концентрировать прямую и рассеянную компоненту солнечной радиации [4]. Использование солнечного поликремния низкой стоимости и стационарных концентраторов позволяет сократить сроки достижения стоимости 1000 долл. США/кВт с 2020 до 2015 гг.

Комбинированные солнечные электростанции могут обеспечить производственные и жилые объекты электрической энергией, горячей водой и теплом. Коэффициент использования энергии Солнца составляет 50-60% при электрическом КПД 10-15%. Использование стационарных концентраторов позволяет увеличить температуру теплоносителя до 90° и снизить стоимость СЭС до 1000 долл.





США/кВт. На основе концентраторных модулей в ВИЭСХе ведутся проработки соединенных с энергосистемой солнечных микро-ТЭЦ для многоквартирных и односемейных домов и промышленных зданий, а также центральные стационарные солнечные электростанции для городов, поселков, сельскохозяйственных и промышленных предприятий. Микро-ТЭЦ для автономного энергоснабжения имеет резервный дизельный электрогенератор с утилизацией теплоты от системы охлаждения и выхлопных газов.

При использовании СЭС органически сочетаются природные ландшафты и среда обитания с энергетическими установками. СЭС образуют пространственно-архитектурные композиции, которые являются солнечными фасадами или солнечными крышами зданий, ферм, торговых центров, складов, крытых автостоянок.

Повышение числа часов использования установленной мощности СЭС Число часов использования установленной мощности в год составляет для тепловых электростанций в среднем 5200 ч, для ГЭС – 4800 ч, для ВЭС 2000 – 3000 ч, для СЭС 1000 – 2500 ч [6].

Стационарная солнечная электростанция с КПД 25 %пиковой мощностью 1 кВт вырабатывает за год в центральной России и в Германии 2500 кВт·ч, в пустыне Сахара до 4300 кВт·ч. При слежении за Солнцем производство электроэнергии при тех же условиях возрастет в России до 3500 кВт·ч/кВт, в Сахаре до 6000 кВт·ч/кВт. Зависимость вырабатываемой энергии СЭС от времени суток и погодных условий является ахиллесовой пятой СЭС в конкуренции с электростанциями на ископаемом топливе. Поэтому до настоящего времени в крупномасштабных проектах и прогнозах развития солнечной энергетики предусматривалось аккумулирование солнечной энергии путем электролиза воды и накопления водорода.

В ВИЭСХе проведено компьютерное моделирование параметров глобальной солнечной энергетической системы, состоящей из трех СЭС, установленных в Австралии, Африке и Латинской Америке, соединенных линией электропередач с малыми потерями (рис. 1). При моделировании использовались данные по солнечной радиации за весь период наблюдений. КПД СЭС принимался равным 25% [7].

Базовые солнечные электростанции блочно-модульного типа будут ежегодно увеличивать свою мощность на 100 – 300 ГВт. Начало функционирования глобальной солнечной энергосистемы 2025 г. Выход на полную мощность 2075-2090 г. В результате реализации проекта доля солнечной энергетики в мировом потреблении электроэнергии составит Рис. 1. Глобальная солнечная энергетическая система из трех солнечных Рис. 2. Производство электроэнергии глобальной солнечной энергосистемой 75-90%, а выбросы парниковых газов от тепловых электростанций и автомобильного транспорта будут снижены более, чем в 10 раз.

В связи с развитием объединенных энергосистем в Европе, Северной и Южной Америке и предложениями по созданию глобальной солнечной энергосистемы появились задачи по созданию устройств для передачи тераваттных трансконтинентальных потоков электрической энергии. В конкуренцию между системами передачи на переменном и постоянном токе может вступить третий метод: резонансный волноводный метод передачи электрической энергии на повышенной частоте, впервые предложенной Н. Тесла в 1897 г. [8].

Н. Тесла рассматривал свою резонансную однопроводниковую систему передачи электрической энергии как альтернативу системе передачи энергии на постоянном токе, предложенной Т. Эдисоном.

Конкуренция между системами передачи электрической энергии на постоянном и переменном токе продолжается до настоящего времени, однако всё это происходит в рамках классических двухтрёхпроводных замкнутых линий электропередач. Мы показали экспериментально, что однопроводниковая линия с высокочастотным резонансным трансформатором Тесла в начале линии может передавать электрическую энергию на любой, в том числе и на нулевой частоте, т.е. на выпрямленном токе.

Рис. 3. Резонансная система передачи электрической энергии состоит из преобразователя 1, двух резонансных высокочастотных трансформаторов Тесла 2 и 4, соединенных однопроводниковой высоковольтной Однопроводниковые резонансные системы (рис. 3) открывают возможности для создания сверхдальних кабельных линий электропередач и, в перспективе, замены существующих воздушных линий на кабельные однопроводниковые линии [9]. Тем самым будет решена одна из важнейших проблем энергетики - повышение надежности электроснабжения.

В табл. 2 показаны результаты испытаний резонансной однопроводниковой кабельной системы передачи энергии электрической мощностью 20 кВт с длиной кабеля 1,2 км, работающей на частоте 1 кГц в ВИЭСХе [9].

Результаты испытаний резонансной системы передачи Электрическая мощность на нагрузке 20,52 кВт Максимальная эффективная плотность тока 600 А/мм на единицу площади поперечного сечения проводника линии Максимальная удельная электрическая мощ- 4 МВт/мм ность в однопроводииковой линии Использование проводящих сред в резонансном методе передачи электрической энергии демонстрирует также модель электрического катера, получающего электрическую энергию для движения из бассейна с водопроводной водой и живыми рыбками.

В качестве источника электрической энергии в резонансной электрической системе может быть использована ветровая электростанция, солнечная батарея и т.д.

Другое глобальное применение резонасных однопроводниковых систем передач электроэнергии заключается в возможности создания бесконтактного высокочастотного электрического транспорта.

Разработанная нами экспериментальная модель небольшого электромобиля получает энергию от однопроводниковой изолированной кабельной линии, проложенной в дорожном покрытии (рис. 4-6).

Ведутся работы по увеличению мощности бесконтактного привода и разработке коммерческого проекта резонансной электротранспортной системы. В перспективе можно представить большой цветущий зеленый город без выхлопных газов и смога, в котором под каждым рядом движения на главных магистралях установлена кабельная линия, и каждый автомобиль в дополнение к двигателю внутреннего сгорания имеет электрический мотор и бесконтактный троллей. Таким же образом может быть организованно движение на крупных автострадах между городами, в том числе с использованием автоматических электротранспортных средств, управляемых роботами и компьютерами.

Использование электрического бесконтактного привода в сельской электрификации открывает перспективы большой экономии топлива и создания беспилотных, управляемых компьютером со спутниковой навигацией роботов-автоматов для обработки земли, выращивания и уборки сельскохозяйственной продукции. В этом случае сельскохозяйственное производство превратится в фабрики на полях, организованное на принципах автоматизированных промышленных предприятий. Таким образом, могут быть решены еще три современные проблемы электрификации – энергосбережение, снижение вредных выбросов и автоматизация сельскохозяйственного производства Преимущества резонансного метода передачи электрической энергии • Электрическая энергия передается с помощью реактивного емкостного тока в резонансном режиме. Несанкционированное использование энергии затруднено;

• Содержание алюминия и меди в проводах может быть снижено в 5-10 раз;

• Потери электроэнергии в однопроводной линии малы и электроэнергию можно передавать на большие расстояния;

• В однопроводном кабеле невозможны короткие замыкания и такой кабель не может быть причиной пожара.

1. Новые технологии активной теплозащиты зданий с использованием вакуумной теплоизоляции позволяют увеличить поступление тепловой энергии в зданиях на 500 кВтч/м2 год и снизить в зданиях потери энергии на 25 - 30%.

2. Пожаробезопасная резонансная система с высокоэффективными источниками света позволяет снизить затраты на освещение в помещениях на 25 %.

Рис. 4. Трактор на электрической тяге с бесконтактной системой питания Рис. 6. Железнодорожный транспорт с бесконтактной системой питания, расположенной в междурельсовом пространстве Новая бесполимерная технология сборки солнечного модуля была использована для создания эффективной вакуумной прозрачной теплоизоляции (ВПТИ). ВПТИ состоит из двух сваренных по торцам пластин стекла с вакуумным зазором 50 мкм. [12]. При наличии инфракрасного (ИК) покрытия на внутренней поверхности стекол сопротивление теплопередачи может быть увеличено в 10 раз по сравнению с одинарным остеклением зданий. Солнечные коллекторы с вакуумным остеклением будут нагревать воду не до 60°, а до 90°С, т.е. из установок для горячего водоснабжения переходят в новый тип установок для отопления зданий. В теплицах и зимних садах потери энергии уменьшаются на 50 %. Облицовка южных фасадов зданий плитами вакуумной прозрачной теплоизоляцией с селективным покрытием превращает здание в гигантский солнечный коллектор производительностью 500 кВт ч/м2 в год, и эквивалентно увеличению толщины стен на 1 метр кирпичной кладки при толщине ВПТИ 12 мм.

Особенно эффективно использование ВПТИ в южных районах РФ и в республиках Бурятия, Якутия, где в условиях зимнего антициклона при температуре воздуха -30°С температура селективного покрытия при толщине ВПТИ 10 мм составляет +30°С. Использование ВПТИ в летние месяцы позволит на 50% снизить затраты на кондиционирование зданий.

Разработанная резонансная система электрического освещения (РСЭО) предназначена для питания светильников уличного освещения по однопроводниковой линии. Экспериментальный образец установки РСЭО содержит источник питания, преобразователь частоты, высоковольтный резонансный трансформатор, соединенный однопроводниковой линией со светильниками с газоразрядными лампами низкого давления (рис. 7).

Резонансная электрическая система освещения зданий Предназначена для освещения жилых и бытовых помещений с электропитанием по одному проводу в резонансном режиме. Применяется для:

• освещения больших помещений, интерьеров подземных и наземных сооружений, вокзалов, выставочных павильонов, • освещения жилых, спортивных, промышленных, железнодорожных и сельскохозяйственных объектов.

В таблице 3 представлены технические характеристики солнечной энергетической установки мощностью 900 Вт, разработанной в ВИЭСХе и предназначенной для освещения зданий.

Дальнейшее развитие СЭУ-900 заключается в замене солнечного фотоэлектрического модуля на солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором мощностью 900 Вт с уменьшением площади солнечных элементов в 2 раза, замене АБ на суперконденсаторы такой же ёмкости с удвоенным ресурсом и замене двухпроводной линии на пожаробезопасную однопроводную резонансную линию электроснабжения.

Все компоненты СЭУ-900, за исключением АБ и суперконденсаторов, разработаны и производятся на экспериментальном производстве ГНУ ВИЭСХ Техническое предложение на поставку солнечной энергетической установки СЭУ-900 для освещения зданий Состав солнечной энергетической Солнечные фотоэлектрические модули обруб.

щей мощностью 900 Вт Солнечное зарядное устройство СЗУ- ВА для контроля заряда аккумуляторной ба- 4200 руб.

тареи Инвертор 1700-24/220 В со стабилизатором напряжения Аккумуляторная батарея 2 х 12 В, 200 А-ч 27000 руб.

Кавитационная нанотехнология получения биогидротоплива 17 марта 2008 года на Чикагской бирже зарегистрирована рекордная цена на пшеницу 442 долл./т, а на Нью-йоркской бирже рекордная цена на нефть – 111 долл./баррель, 700долл./т. Цена на пшеницу приближается к цене на нефть, хотя еще совсем недавно за 1 кг дизельного топлива необходимо было отдать 5 кг зерна.

Рост цен на зерно и масленичные растения в определенной степени обусловлен растущим спросом на использование продовольственных культур для получения биотоплива: биоэтанола и биодизельного топлива. Поэтому будущие технологии получения биотоплива должны использовать древесные и сельскохозяйственные отходы, а не продовольственные культуры.

Разрабатывается технология получения смесевого дизельного биогидротоплива с целью увеличения количества легких углеводородов, понижения температуры кристаллизации и снижения количества вредных выбросов продуктов сгорания дизельных двигателей за счет разрыва длинных полимерных цепочек ароматических углеводородов и парафинов.

Применение модифицированного смесевого топлива в дизельных двигателях или энергетических установках приводит к значительной экономии топлива.

По данным лабораторных исследований, после обработки летнего дизельного топлива происходит не только изменение его фракционного состава, но и снижение температуры застывания и вязкости, что значительно повышает экономичность эксплуатации дизелей в зимнее время и их моторесурс. Кроме того, обработка дизельного топлива позволяет провести эффективное обессеривание топлива. При производстве смесевого дизельного биогидротоплива его объем увеличивается на 20 %, что позволяет в год получить в сельском хозяйстве РФ экономию 1 млн. т дизельного топлива.

Смесевое дизельное биогидротопливо может использоваться в энергетических установках кораблей, дизельных электрогенераторов, автомобилей и тракторов с дизельным двигателем. На способ и устройство для получения смесевого дизельного биогидротоплива поданы три заявки на изобретения. С использованием нанотехнологии по контракту с Минобрнаукой в ГНУ ВИЭСХ и ГНУ ВИТИН разрабатываются новые технологии этерификации биодизельного топлива при комнатной температуре с длительностью процесса от нескольких секунд до нескольких минут вместо существующих многочасовых процессов этерификации при высокой температуре.

На рис. 8 показано изменение доли возобновляемой энергетики в мировом энергопотреблении. До 17 века солнечная энергия и энергия сжигания древесины, в которой солнечная энергия аккумулируется благодаря фотосинтезу, были единственными источниками энергии для человека. И сейчас 20% мирового производства энергии основывается на сжигании древесины, энергии рек и ветровой энерГоды Рис. 8. Доля возобновляемой энергии в мировом производстве энергии гии, основой которых является солнечная энергия. Новые энергетические технологии, новые принципы преобразования возобновляемой энергии, новые технологии солнечного кремния, производства солнечных элементов, герметизации солнечных модулей, использование стационарных солнечных концентраторов и новых методов передачи электрической энергии для глобальной солнечной энергосистемы обеспечат к концу столетия 60 - 90% долю возобновляемой энергии в мировом производстве энергии.

1. Стребков Д.С. Основные направления повышения энергетической безопасности. // Глобальная безопасность, 2006, № 1, с. 108-109.

2. Bezrukikh P.P., Strebkov D.S. et al. // 2001 G8 Renewable Energy Task Force Chairmen ‘s Report 61pp. Chaimen Report Annexes 75 pp. Printed by the Italian Ministry of Environment, 2001.

3. Арбузов Ю.Д., Евдокимов В.М. Основы фотоэлектричества. М.: ГНУ 4. Стребков Д.С., Тверьянович Э.В. Солнечные концентраторы. М.:

5. Tsuo Y.S. Touyryan K., Gee J.M., Strebkov D.S, Pinov A.B., Zadde V.V.

Environmentally Benign Silicon Solar Cell Manufacturing. // 2-nd World Conference and Exhibition on Photovoltaic Solar Energy Conversion. 6 – 10 July 1998, Hofburg Kongresszentrum, Vienna, Austria, p. 1199-1204.

6. Безруких П.П., Стребков Д.С. Возобновляемая энергетика: Стратегия, ресурсы, технологии. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2005. - 263 с.

7. Strebkov D.S., Irodionov A.E. Global solar power system. // Eurosun – 2004, Freiburg, Germany. 14 Intern. Sonnenforum 2004, Vol. 2 p. 336 – 8. US Pat. # 593138. Electrical Transformer / Tecla N. - 02.11.1897.

9. Стребков Д.С., Некрасов А.И. Резонансные методы передачи и применения электрической энергии. – 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008. – 351 с.

10. Белоцерковский Г.Б. Антенны. М.: Оборонгиз, 1962. С. 34-41, 101.

11. Розенфельд В.Е., Староскольский Н.А. Высокочастотный бесконтактный электрический транспорт. М.: Транспорт, 1975. - 200 с.

12. Стребков Д.С., Заддэ В.В., Шеповалова О.В. Вакуумные стеклопакеты для окон и солнечных коллекторов. // Возобновляемая энергетика, Март 2004 г., с. 12.

ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ РОССИИ

Академик РАСХН И.Ф. Бородин (МГАУ им. В.П. Горячкина) Энергия сельского хозяйства России тесно связана с энергетикой всей страны. По понятийному определению Энергия – это форма и мера движения, а движение – есть жизнь. Без энергии жизни не может быть. Все живое на Земле, в том числе и Человек, своей жизнью обязаны энергии солнечного излучения и окружающей среды [2].

Энергия становится ценностью, критерием эффективности производительности труда и главным средством управления экономикой.

С ее помощью человек решает все основные проблемы своей жизни: экономические, продовольственные, социальные, экологические, национальной и энергетической безопасности.

В связи с ростом народонаселения и повышением уровня его жизни в последнее столетие резко возросло ежегодное потребление энергии, особенно электрической, в мире Эм и в России Эр, а также ее среднедушевое потребление Е за год (рис. 1). Если при использовании своей мускульной энергии человек затрачивал 50 кг у.т., а в 1900г. при использовании тепловой энергии – 0,4 т у.т. в год, то при переходе к электроэнергии среднедушевое годичное ее потребление возросло в десятки раз и составило 1-2 т у.т./чел. год.

Перед мировым обществом возникла проблема дальнейшего многократного увеличения выработки электрической энергии как наиболее универсальной и удобной формы. Четверть населения мира еще не пользуется электричеством. Электричество поделило страны и население на бедных и богатых, ускорило темпы экономического развития и личного обогащения. Душевое потребление электроэнергии населением богатой Северной Америки в 20 раз превышает бедной Южной Азии. Если потребление электроэнергии в прошлом веке повышалось ежегодно на 2,5% за год, то в 1960-1990 гг. ежегодно росло на 9%, а в перспективе до 2020 г. – на 7% (рис. 2).

Рис. 1. Рост народонаселения мира N, млрд.чел. годового потребления энергии в мире Эм, в России Эр в млрд. т у т. и среднедушевое Электрификация России началась практически с плана ГОЭЛРО (1920 г.), имея 1,1 млн. кВт установленной мощности и 0, млрд. кВт.ч годовой выработки энергии. Энергия стала локомотивом развития всей национальной экономики СССР. Она вытянула индустрию, науку, образование, АПК, ВПК на уровень наиболее развитых стран мира. Пятнадцатилетний план ГОЭЛРО к 1935 г. был перевыполнен по установленной мощности в 2,5, а по выработке электроэнергии – в 3 раза. По годовому производству электроэнергии СССР занял третье место в мире (48 млрд. кВт.ч) после США и Германии. В ходе войны фашисты разрушили 60 электростанций мощностью млн. кВт, более 50% установленной мощности.

Быстро восстановив разрушенную энергетику в ВОВ, СССР в начале пятидесятых годов ХХ века занял первое место в Европе и второе место после США в мире по годовой выработке электроэнергии (91,2 млрд. кВт·ч). В целом энергетика России развивалась высокими темпами. Расширялись энергетические системы, создавалась единая энергетическая система, которой аналогов в мире пока нет как по размерам, так и по технической надежности и совершенству. Впервые в мире на тепловых электроцентралях стали использовать комбинированную выработку электрической и тепловой энергии. Благодаря этому КПД их вырос в 1,5 раза и более половины населения городов и предприятий России получают от ТЭЦ электроэнергию, теплоснабжение и горячую воду. Единая энергетическая система СССР (ЕЭС СССР) была образцовой для всего мира. Никаких крупных аварий и суточных отключений энергии. И сейчас продолжает быть автоматизированным надежным энергетическим комплексом, объединенным общим режимом работы и централизованным диспетчерским управлением. В ЕЭС России входят более 700 тепловых, 100 крупных гидравлических и 10 атомных электростанций, объединенных 440 тыс. км ЛЭП напряжением 110…1150 кВ и 530 млн. кВА трансформаторной мощности.

Однако в последние десятилетия «реформирование» единой энергосистемы России отбросило показатели ее работы на четверть века назад (рис. 3).

Рис 3. Динамика развития энергетики СССР и России:

Р - установленная мощность, млн. кВт., Э - годовая выработка электроэнергии млрд. кВтч; с.х. - отпуск электроэнергии сельскому С 1990 г. выработка энергии снизилась на уровень 1984 г. (на 25%), при этом численность работающих в энергосистеме за 10 лет увеличилась на 400 тыс. человек, что привело к снижению производительности труда на 40%. Удельный расход топлива увеличился с 306 (в США – Японии – Германии – 350 - 325) до 390 г/кВт·ч, практически прекратилось обновление основных фондов и строительство новых станций, подстанций и электрических сетей. Если ежегодно с1965-1985 г.г. в ЕЭС вводилось 12-14 млн. кВт, то за весь период последнего десятилетия не более 5 млн. кВт. Для сравнения в США ежегодно вводится до 50, а в Китае – 70 млн. кВт новой установленной мощности.

Руководители ОАО РФ ЕЭС России (Дьяков А.Ф., а затем Чубайс А.Б.) считали, что освободившихся электрических мощностей в результате ликвидации СССР хватит как резерва энергии чуть ли до 2010 г. Руководство страны поверило им, а уже в мае 2005 г.

крупная энергоавария на подстанции Чагино «Мосэнерго» показала, что во многих энергосистемах промышленных регионов электроэнергия становится в дефиците, что даже в ранее энергоизбыточных Москве, Санкт-Петербурге, Тюмени энергии не хватает. Авария в Чагино отключила часть Москвы, ряд подмосковных районов на часов, а ущерб составил несколько млрд. рублей. Только АПК Московской области понесло до 1 млрд. рублей ущерба от гибели птицы (отравились аммиаком из-за прекращения работы вентиляции).

Крупные аварии в «Мосэнерго» (май 2005 г.), Чернобыльская авария на АЭС 1986 г., в США (ноябрь 1965 г. и август 2003 г.), в Лондоне и Берлине (август 2003 г.) показали, насколько энергетика всесильна, полезна и опасна для человека. Например, в ноябре г. вечером вышла (на 25 часов) из строя ЛЭП, связывающая восемь северо-восточных штатов США и две провинции Канады. В крупных городах и фермах оказались в кромешной темноте 80 млн. человек. Остановились электропоезда и эскалаторы метро, лифты небоскребов, системы вентиляции, водоснабжение и канализация, отключилась телефонная связь, погасли светофоры, прекратили работу все фабрики и заводы. Люди задыхались в метро, тонули в канализационных отходах. Увеличились автомобильные пробки и аварии.

Начались грабежи, пожары, мародерство, убийства. Транспорт парализован, медпомощь отсутствует – ни проехать, ни пройти, ни позвонить. За одни сутки погибли тысячи людей, ущерб составил несколько млрд. долл. США в повышении надежности пошли тем же путем, что и СССР в 1948 г. и уже августовское 1965 г. аварийное отключение в США того же района 50 млн. человек перенесли спокойно, без жертв и погромов.

Энергетика – козырная карта России. Энергия непрерывно дорожает и во всем мире становится дефицитной Век дешевой энергии ушел безвозвратно в прошлое. За большие природные богатства многие страны мира завидуют России и упрекают её за небрежное использование своих богатств. Имея 2,2% население мира, Россия владеет 17% мировыми запасами углеводородного топлива, в том числе 35% природного газа, более 30% каменного угля, 10% нефти, 8% урана, 50% алмазов, 25% никеля, 17% олова. На территории России обнаружены залежи практически всех известных и многих неизвестных в мире полезных ископаемых. Она является крупнейшим экспортером продукции минерально-сырьевого комплекса, 77% из которого приходится на углеводное топливо, а остальное – на твердые полезные ископаемые – алюминий, никель, железная руда, нерудное и горно-химическое сырье. По объему добычи минерального сырья в год Россия (130) занимает второе место в мире после США (150 млрд. долларов).

Россия ежегодно добывает около 1,5 млрд. т условного топлива (т у. т.), из них экспортирует 43% нефти, 40% природного газа и др. сырьё.

По заданию президента правительство России разработала национальную программу энергетическую с задачей России стать крупным энергетическим источником и лидером энергетики мира.

На саммите 2006 г. Президент России Путин В.В. предложил [1] «Группе восьми» обсудить в Санкт-Петербурге первой проблему «Глобальная энергетическая безопасность», так как «Глобальная энергетика сегодня – важнейшая реальная движущаяся сила социально экономического прогресса». Россия становится основным поставщиком энергии во все страны саммита, включая США. Население «группы восьми» и так называемого «Золотого миллиарда», где проживает 20% землян, потребляет 80% добываемой энергии мира (более 20 млрд. т у.т.). Однако более 1/3 населения мира не получает современных энергетических услуг, а четвертая часть населения – не пользуется электроэнергией. Во многих регионах планеты наблюдается дефицит энергии, что сдерживает рост их экономики, благосостояния и ограничивает средний срок продолжительности жизни человека. В то же время безоглядное использование энергии может привести к глобальным экономическим и энергетическим катастрофам.

Россия за последние 8 лет вырабатывала концепцию своей энергетической безопасности с учетом потребностей энергообеспечения всего мира (рис. 1). В балансе энергии мира наибольшая доля была в 1990 г. энергия нефти (32%), угля (26%), и газа (19%). В целом суммарно они еще долгое время будут на уровне 70-80%, а в России и того больше – свыше 90%. В перспективе до 2020 г. рост энергетики мира пойдет за счет увеличения выработки электроэнергии на АЭС и сокращении потребления нефти и газа. Ученые не исключают того, что нынешние углеводородные источники энергии могут оказаться неконкурентоспособными с пока неизвестными источниками.

Коллективы ученых, обеспокоенные непрерывно увеличивающейся в России добычей углеводородных топлив, ведут поиск новых источников глобальной энергии. К ним относятся атомная и термоядерная энергия, водород и топливные элементы, диметиловые топлива и биомасса, разрабатывается ряд новых идей ее получения энергии. Человечество без энергии не останется. К тому же из недр земли извлечено немногим больше 20%, а в России – 5% суммарной энергии угля, нефти и газа. Ежегодно открываются их новые залежи.

Однако, непрерывный рост населения мира, повышение его благосостояния, индустриализация промышленности и сельского хозяйства в последнее столетие удваивало потребление энергии за каждые 40 лет с увеличением ее стоимости. В новом ХХI столетии удвоение потребности в энергии намечается уже через 30 лет с еще большим увеличением темпов роста ее стоимости.

Из-за роста затрат на выработку и доставку энергии к потребителям, тарифы на энергию ежегодно растут и заставляют заняться энергосбережением, о котором мы сейчас много говорим, а мало что делаем.

Система электроснабжения сельского хозяйства до 50% и более процентов теряет электроэнергии на бесполезный нагрев электрооборудования и атмосферы. Ряд НИИ Россельхозакадемии предлагают новые системы электроснабжения и альтернативные источники. Проводят большие исследования возобновляемых источников энергии: солнца, ветра, воды, биомассы, геотермальной энергии Земли, теплоты окружающей среды (тепловые насосы), водорода и других [2]. Действительно, система электроснабжения сельского хозяйства от ЕЭС России находится в полуразрушенном состоянии, но не в таком, чтобы ставить вопрос о повсеместном переходе в энергетике села на возобновляемые источники [2].

Электроснабжение сельского хозяйства имеет огромные научные и практические достижения, особенно в 1950-1990 г.г. В г. Правительство СССР разрешило подключение электропотребителей села к государственным электросетям, с 1964 г. был введен льготный тариф на электроэнергию для сельских производственных электропотребителей (1 коп./кВт·ч вместо 4 коп.). За указанные годы в селах России построено [5] 2,5 млн. км ЛЭП 0,4-110 кВ, 513 тысяч подстанций 6-110/0,4 кВ общей мощностью до 90 млн. кВА, электрифицировано 100% домов было во всех сельских населенных пунктах. Потребление энергии на селе с 1950 г. выросло с 1,5 до млрд. кВт.ч., то есть в 70 раз. Количество установленных электродвигателей, было около 20 млн. шт. на 1 колхоз (совхоз) приходилось соответственно 330 (450) штук. Охват электромеханизацией трудоемких процессов в животноводстве достиг: на молочных комплексах – 85%, на свинокомплексах – 78%, на птицефабриках – 90,5%. Электровооруженность труда составляла 8200 кВт.ч/раб.

Согласно переписи 1959 г. сельского населения в России было 294 тысячи деревень с населением 55 млн. человек. По переписи 1989 г. количество деревень сократилось до 152 тысяч, а населения до 39 млн. человек, то есть в течение 30 лет ежесуточно исчезало деревень по 115 человек в каждой. После ликвидации СССР такая губительная тенденция усилилась даже в Европейской части России.

Более 40 млн. га пахотной земли заросли сорняками и кустарником, тысячи отдаленных деревень населением заброшены, их электрификация разрушена. Цветной металл линий электропередачи, трансформаторов и электрооборудования разворованы и сданы в металлолом. Молодое население переселилось жить в города и пригороды. Электрификация таких деревень почти повсеместно уничтожена.

Обострение проблем электроснабжения села. Оставшаяся часть сельских электросетей со своими функциями не справляется и несет огромные потери энергии (до 50% и более), то есть в 3 – 5 раз больше нормативных.

Сельские жители за годы советской власти привыкли к тому, что все заботы по передачи им электроэнергии несли государственные организации - «Союзсельэнерго» Наркомзема СССР (с 1930 г.) позже преобразованного в «Сельэлектро». В 1963 г. «Сельэлектро»

было упразднено, а ее функции были переданы производственному комитету по энергетике и объединению «Сельхозтехника» СССР. В 1979 советское правительство создало на районном, областном и республиканском уровнях межхозяйственные, производственные, эксплуатационные, энергетические предприятия «Сельэнерго» («Агропромэнерго»), которые сыграли существенную роль в обеспечении надежности работы и технического состояния электрооборудования – потери энергии в ЛЭП не превышали 10%, выход из строя снизился в 3 раза, существенно снизились перерывы в подаче электроэнергии и в повышении ее качества.

После ликвидации СССР все службы сельской энергетики ликвидированы, плановые эксплуатация и ремонт сельских электросетей и электроустановок отсутствует. Уже в 1994 г. число электроэнергетических работников села сократилось на 50 тысяч человек, в органах МСХ РФ, Минэнерго и промышленности РФ и других нет ни одной должности для нужд сельской электрификации. Население осталось без технической и правовой помощи перед муниципальными «Энерго». Отделение механизации, электрификации и автоматизации Сельхозакадемии и его НИИ слабо помогают производственным электросетевым районным управлениям отслеживать и устранять возникающие технические и научные трудности сельской электрификации.

Часто наблюдается, что электроэнергия поступает от АО ЕЭС России по качеству в соответствии со стандартом, но до сельского потребителя она доходит полностью не соответствующей требованиям ГОСТа на качество электроэнергии. Из-за неравномерного распределения однофазной электрической нагрузки по трем фазам четырехпроводной электросети 0,4 кВ в ней возникают так называемые нулевые и обратные последовательности токов, которые вызывают следующие недостатки [4]:

1. Рост потерь электроэнергии на нагрев сетевого и электрооборудования потребителей в 3-4 раза (на 30-40% вместо 10%), недопустимые отклонения напряжения у электропотребителя ± 20% (вместо ± 5%), появление скачка напряжения на здоровых фазах при однофазных коротких замыканий.

2. Снижение нагрузочной способности трансформаторов и электроприводов в 1,5 раза и соответствующее снижение их КПД, затруднение запуска асинхронного электропривода под нагрузкой от трансформаторов соизмеримой мощности.

3. Из-за больших отклонений сокращение на порядок сроков службы приборов освещения и бытовых электронных приборов, блоков питания ЭВМ, электромеханическое разрушение обмоток трансформаторов и их «гудение».

4. Повышение несинусоидальности формы кривой тока и напряжения в распределительных электросетях 0,4 кВ, что сопровождается электропомехами в системах радио, телевидения и связи, выходом из работы электронных устройств и систем автоматики.

5. Снижение чувствительности работы защиты от коротких замыканий и перегрузок, ухудшение электробезопасности работы электросети.

Нашей научной школой МГАУ им. В.П. Горячкина предложены два варианта технического решения указанных проблем. Первый заключается в модернизации существующих трансформаторов с помощью использования симметрирующего устройства (СУ), а второй – путем изготовления специальных трансформаторов с оригинальным способом размещения трехсекционных вторичных обмоток 0,4 кВ на магнитопроводе трансформатора.

По первому варианту и авторскому свидетельству профессора Сердешнова А.П. и др. [4] Минским электротехническим заводом им. В.И. Козлова серийно выпускаются трансформаторы серии ТМГСУ [6].

Многолетний опыт эксплуатации более 1000 таких трансформаторов со схемой соединения Y/Yн мощностью 25…250 кВА в электрических сетях энергосистем Республики Беларусь подтвердил возможность устранения вышеуказанных проблем.

Роль возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в сельской энергетике не раз обсуждалась. Мы руководствовались опытом работы малых электростанций ГЭС, ВЭС, локомобильных, дизельных и даже с приводом электрогенератора от тракторных двигателей. В соответствии с постановлением Совмина СССР (1948 г.) «О плане развития сельской электрификации на 1948-50 гг.» их было построено в 1950-60-х годах в селах СССР более 100 тысяч. Они были маломощными и не надежными, работали некруглосуточно, в основном использовались для электрического освещения в вечернее время. На их эксплуатации работало более 1 млн. человек. Себестоимость выработки электроэнергии была на порядок выше, чем стоимость энергии от ЕЭС СССР. Вследствие указанных причин с введением льготного тарифа на электроэнергию села с 1964 г. сельское электроснабжение было передано в Минэнерго СССР, а малые электростанции ликвидированы.

С наступлением энергетического дефицита («Креста Чубайса») и непрерывным удорожанием энергии в мире снова повысился интерес к местным ВИЭ, особенно для энергообеспечения сельского хозяйства. Эту работу в России возглавил Всероссийский научноисследовательский институт (ВИЭСХ) Россельхозакадемии. Им проведены фундаментальные исследования возможности широкого использования ВИЭ: энергии солнца, биомассы, окружающей теплоты и холода, воды и ветра, геотермальной и других.

В ВИЭСХе работает диссертационный совет по защите кандидатских и докторских диссертаций по специальностям 05.14.08 – «Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии и 05.20.02 – «Электротехнологии и энергооборудование в сельском хозяйстве», организовано производство солнечных элементов и модулей, пользующихся спросом в странах Юго-Восточной Азии.

Принято энергетические потенциалы ВИЭ оценивать тремя показателями (табл. 1). Теоретическим ресурсом – суммарной величиной энергии каждого вида ВИЭ, техническим запасом – часть теоретического ресурса энергии, которую можно получить существующими технологиями и техническими средствами и экономический потенциал – часть технического запаса энергии, которую экономически целесообразно получать при данном уровне состояния экономики страны.

Экономический потенциал ВИЭ России составляет 22% общего годового потребления, а используется несколько процентов.

Используя [2, 3, 5 и 7], мы провели сравнительный анализ (табл. 2) распространенных невозобновляемых и возобновляемых источников энергии по их показателям. За 1 единицу сравнения приняли данные для природного газа по материалоемкости 3,2 т годового расхода материала на 1 МВт установленной мощности, по трудоемкости монтажа и эксплуатации в чел.-часах на 1 МВт мощности, по стоимости установленного кВт, КПД и энергосодержанию.

По-прежнему лучшие технико-экономические показатели имеют газ, нефть, уголь, и атомная энергия.

В целом отказ от традиционных возобновляемых источников энергии и переход к ВИЭ даже при нынешних ценах экономически нецелесообразен. Наиболее перспективными ВИЭ в будущем являются в России биомасса и солнечная энергия, последняя в виде тепТаблица Энергетические потенциалы возобновляемой Геотермальная (до 3 км) Низкопотенциальная теплота * - без геотермальной.

лоты и для электропитания маломощных фотоэлектропреобразователей.

Во-первых, население России имеет огромный опыт использования биомассы как топливо для приготовления пищи, корма, горячей воды и отопления. Во-вторых, биомасса широко и повсеместно распространена среди населения и не требует сложных устройств получения энергии прямым сжиганием. К тому же разработаны и используются в лесной местности установки получения генераторного газа.

Была большая надежда на доступный для населения биогаз, получаемого путем сбраживания навоза и различных бытовых отходов. Оказалось, что биогаз по затратам энергии на самообразование даже летом на широте Московской области по стоимости в 3-4 раза дороже энергии природного газа. В более северных районах России и в холодное время года производство биогаза еще дороже. В ВИЭСХе ведутся интересные исследования по получению биодизельного топлива из биомассы методом быстрого пиролиза, но окончательного вывода по ним сделать невозможно из-за отсутствия реальных установок и многих других данных (табл. 2).

Использование энергии малых рек на равнинных территориях по опыту 1950-60-х годов оказалось нецелесообразным. Источники ветровой и геотермальной энергии достаточной мощности расТаблица Возобновляемые источники энергии. Сравнение источников энергии* в О.Е.

Энергия солнца Примечание: Применительно к выработке электроэнергии в относительных единицах (О.Е) за 1 приняты данные по природному газу.

положены далеко от населенных пунктов и требуют больших капитальных вложений. Причем ветровая и солнечная энергия не постоянны, рассредоточены в пространстве и времени, зависят от времени года и суток и существенно пока уступают по себестоимости производства электроэнергии и удобствам эксплуатации генерирующих.

Разработчики предлагают взаиморезервировать работу ВЭС, СЭС с помощью ДЭС и электрических аккумуляторов большой емкости.

Однако в целом на сегодня получается система электроснабжения от ВИЭ дороже, сложнее в эксплуатации и не обеспечивает требуемой надежности энергоснабжения. Должны научные исследования в области ВИЭ продолжаться для создания резерва как накопления запаса энергии для будущих поколений человечества после того, как невозобновляемые источники будут исчерпаны. Но думаю, это произойдет в России через сотни лет.

Проблемы реформирования электроэнергетики России. Через год после ликвидации СССР начала распадаться ЕЭС СССР – территориально делиться по республикам СНГ.

К России, имеющей около половины населения СССР, отошло почти 2/3 установленных мощностей 212 млн. кВт: 700 тепловых, 100 крупных гидравлических и 10 атомных электростанций, объединенных 440 тыс. км ЛЭП 110…1150 кВ и 530 млн. кВА трансформаторной мощности.

На базе Российской части ЕЭС СССР было создано Российское акционерное общество РАО «ЕЭС России» во главе с бывшим заместителем министра «Энергетики и электрификации СССР» А.Ф.

Дьяковым. Возник ряд проблем, наступило кризисное положение. Само выживание РАО «ЕЭС России» было поставлено под сомнение. Выработка электроэнергии снизилась на уровень 1984 г., численность работающих увеличилась на 400 тыс. человек, что привело к снижению производительности труда на 40%, многие потребители прекратили оплачивать электроэнергию (собираемость оплат за электроэнергию, со слов А.Ф. Дьякова, была 30%, а со слов А.Б. Чубайса – 13%), резко снизились, а затем прекратились инвестиции в новое энергетическое строительство. Если в СССР ежегодно вводилось 12-14 млн. кВт, то после ликвидации СССР не более 0,5 – 1 млн. кВт.

С приходом к руководству А.Б. Чубайса началось реформирование энергетики России.

Минпроэнерго России совместно с РАО «ЕЭС России»

разработали пакет законов «Об электроэнергетике», который президент В.В. Путин подписал в 2003 г. В соответствии с этим пакетом завершается реформирование РАО «ЕЭС России» 1 июля 2008 г.

Будущая структура электроэнергетики уже сформирована.

Она выстроена с правилами, заложенными в октябре 2007 г. в федеральные законы и постановления правительства по реформированию. В соответствии с этими документами РАО «ЕЭС России» разделяется на три больших группы акционерных рыночных компаний.

К первой группе частных генерирующих компаний переходят все тепловые электростанции России. Они между собой разделяются на ОГК (оптовые генерирующие компании), вырабатывающие и реализующие оптом электрическую и тепловую электроэнергию и ТГК – территориальные генерирующие компании, вырабатывающие и обеспечивающие электроэнергией и теплом местные территории. Сейчас государство расстается с тепловыми электростанциями и через «ЕЭС России» продает членам ОГК и ТГК акции соответствующих электростанций. Вырученные средства государство направляет на финансирование инвестиционных программ государственных компаний – федеральной сетевой компании ФСК и гидрогенерирующей компании.

Акции ФСК, ГидроОГК и концерна «Росэнергоатома»

принадлежат государству, интересы которых представляет федеральное агенство по энергетике – РосЭнерго.

В 2007 г. российские и иностранные инвесторы уже выкупили акции ОГК и ТГК на 20 млрд. долларов и еще ожидается покупка их не меньшей суммы до ликвидации ОАО «ЕЭС России». Покупая акции ОТК и ТГК частники обязуются выполнить инвестиционную программу «ГОЭЛРО-2», построить новые тепловые электростанции к 2011г.

общей мощностью 30 млн кВт. Контроль-мониторинг берет на себя государственная компания «Системный оператор».

Средства для выполнения программы «ГОЭЛРО-2» изыскивают компании ОТГ и ТГК путем применения модной нынче процедуры IРО, то есть выпуск и продажа дополнительных своих акций. Вырученными средствами в этом случае распоряжаются сами генерирующие компании.

Вторая группа компаний – региональные электросетевые компании. Это по существу бывшие Районные предприятия эксплуатации электросетей напряжением ниже 110. кВ и электрораспределения электроэнергии потребителем.

Третья группа компаний обеспечивает диспетчерское обслуживание. Она сосредоточена в компаниях «Системный оператор».

Системный оператор будет выполнять государственные функции, начиная от планирования и прогнозирования развития энергетики и заканчивая взаимосвязями с региональными властями.

Одна из самых важных компаний структуры реформирования электроэнергией является федеральная сетевая компания – ФСК ЕЭС, которая объединила все магистральные ЛЭП и подстанции напряжением 220 кВ и выше. Государство свои инвестиционные возможности направляет в ФСК в ближайшие годы не менее 300 млрд.

рублей. ФСК представляет собой производственную организацию, которая обеспечивает оперативное управление магистральными сетями, выполняет функции по техническому обслуживанию и ремонту ЕЭС.

Для управления инвестиционным процессом в ней создается ОАО «Центринженеринга» и управлению строительством ЕЭС.

1. Основными источниками энергообеспечения сельского хозяйства до 2020 г. остаются традиционные источники невозобновляемой энергии: природный газ, нефть, уголь и электрическая энергия от существующей ЕЭС России. Необходимо ускорить решение проблемы снижения потерь энергии в сельских электросетях по техническим причинам в 3-4 раза и предотвратить воровство электроэнергии населением.

2. Величина вклада ВИЭ в энергетику мира оценивается специалистами-пессимистами в 3-4%, а оптимистами – 8-12% суммарным потреблением от 770 до 2000 млн. т у.т., из них 42-45% энергия биомассы, 19-26% - солнца, 15% - ветра, 8% - геотермальной и 6% - энергии малых рек.

С ростом цен на традиционную невозобновляемую энергию будет расти целесообразность использования ВИЭ, особенно потребителями, удаленными от централизованного энергообеспечения, имеющих достаточное количество ВИЭ и не требующих бесперебойного энергоснабжения.

3. Наиболее острой и актуальной проблемой энергообеспечения сельского хозяйства является энергосбережение. Общий КПД большинства электромеханизированных технологий остается низким и составляет 12-15%: КПД выработки электроэнергии находится на уровне 30%, электропередачи – 60-70%, рабочих машин – 70Энергоемкость отечественной продукции превышает в 3-4 раза этот показатель развитых стран.

4. Покрытие роста потребностей сельского хозяйства в электрической энергии и трансформаторной мощности до 2020 г.

может быть произведен предлагаемым нами методом устранения электрических потерь в электрических сетях путем модернизации ЛЭП и трансформаторов, а также путем использования достижений науки и техники, в частности новых низкоэнергоемких нанотехнологий.

1. Путин В.В. Вызовы, возможности, ответственность. // Российская газета №41 (407), 4 марта 2006 г.

2. Безруких П.П., Стребков Д.С. Возобновляемая энергетика: стратегия, ресурсы, технологии. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2005. - 264 с.

3. Бородин И.Ф. Роль энергии в обществе// Вестник ГНУ ВИЭСХ:

Научный журнал. Энергообеспечение, электромеханизация и автоматизация сельского хозяйства. Вып. №1(2005). С. 248-257.

4. Бородин И.Ф., Сердешнов А.П. Пути снижения потерь напряжения и электроэнергии в сельских электросетях. // Электрика. 2002. №5.

5. Коршунов А.П. Методические основы технико-экономической оценки возобновляемых источников энергии // Техника в сельском хозяйстве. 1994. №1.

6. Силовые трансформаторы Минского электротехнического завода им. В.И. Козлова. Каталог продукции. – Минск, 2005.

7. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда / Н.С. Бабаев, В.Ф. Демин, Л.А. Ильин и др. / Под ред. А.П. Александрова. – М.:

Энергоиздат, 1981.

ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ БИОЭНЕРГЕТИКИ В АПК РОССИИ

Д-р экон. наук Н.Т. Сорокин (Минсельхоз России) По прогнозу, сделанному из учета объявленных мощностей странами по производству и потреблению биотоплива, потребление биодизеля к 2010 г. возрастет, по сравнению с 2005 г. на 15 млн. т.

Мы являемся свидетелями того, как при решении проблем экологии, поиска альтернативных источников топлива сформировался европейский опыт развития биоэнергетики. Германия - одна из первых стран приняла и реализует законы, подтвердившие необходимость данного сектора экономики в сельском хозяйстве, использование широких возможностей растениеводства по выращиванию масличных культур, лесопромышленной отрасли и эффективного использования отходов сельскохозяйственного производства, и уже имеет в этом направлении определенные инновационные преимущества.

Для России представляет интерес мировой опыт в части построения взаимоотношений производителей традиционных видов топлива (бензин, дизельное топливо и природный газ) с сельхозтоваропроизводителями, где мы еще только рассматриваем наши взаимные возможности.

В последние годы, в Российской Федерации, данные вопросы также находят понимание и интерес в обществе и, в первую очередь в сельской местности. На селе живет более 39 млн. человек, из них работает в сфере материального производства 7,1 млн. человек. Почему биоэнергетика становится актуальной для агропромышленного комплекса России?

Потому что развитие биоэнергетики на основе использования собственной сырьевой базы - экономически целесообразно. Развитие сырьевой базы это не только биотопливо и удобрения, но и высокобелковые корма для животноводства, птицеводства и т.д.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |
 




Похожие работы:

«ОбществО  ИсторИя И совреМеННость УДК 947 ББК 63.3(2)51 в.Н. Кузнецов ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И ОСОБЕННОСТИ КАПИТАЛИСТИЧЕСКОЙ МОДЕРНИЗАЦИИ НА СЕВЕРО-ЗАПАДЕ РОССИИ (ВТОРАЯ ПОЛОВИНА XIX ВЕКА) Дана периодизация процесса модернизации Российской империи в XIX в. На примере Северо-Западного района России рассматриваются основные факторы, субъекты, особенности и противоречия модернизации в экономической и социокультурной сферах общественной жизни. Ключевые слова: историография, теория модернизации,...»

«УДК 349.6(075.8) ББК 67.407я73 Э40 Рецензенты: Красов О. И. — доктор юридических наук, профессор кафедры экологического и земельного права юридического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова; Кафедра экологического и земельного права юридического факультета Оренбургского государственного университета. Экологическое право : учебник / под ред. С. А. Боголюбова. — Э40 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство Юрайт ; ИД Юрайт, 2011. - 482 с. - (Основы наук)....»

«УДК 581.1: 633.51:631.811.98 МУСТАЕВ ФЕДОР АЛЕКСЕЕВИЧ РЕГУЛЯТОР РОСТА ХЛОПЧАТНИКА НАВРУЗ: ЕГО ФУНКЦИИ И СВОЙСТВА 03.00.12- Физиология и биохимия растений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Ташкент – 2012 Работа выполнена в Институте химии растительных веществ имени академика С.Ю. Юнусова Академии Наук Республики Узбекистан Научный...»

«Г.П. Щербина И.В. Коновалова П.В. Фоменко Международный оборот объектов дикой природы Дальнего Востока России Справочно-методическое пособие Владивосток Апельсин 2008 УДК 339.5 ББК 65.428-803 Щ 64 Рецензенты: Ю.Е. Вашукевич, к.э.н., ректор Иркутской государственной сельскохозяйственной академии В.И. Дьяков, д.и.н., профессор, заместитель директора Владивостокского филиала Российской таможенной академии Щербина Г.П. Международный оборот объектов дикой природы Дальнего Востока России:...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Министерство сельского хозяйства Республики Башкортостан ФГБОУ ВПО Башкирский государственный аграрный университет ООО Башкирская выставочная компания ИНТЕГРАЦИЯ НАУКИ И ПРАКТИКИ КАК МЕХАНИЗМ ЭФФЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ АПК Часть I ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ, ОХРАНА И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА НАУЧНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА И ВЕТЕРИНАРНОЙ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО БЕЛГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМ. В.Я. ГОРИНА МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ международная научно-производственная конференция (20 – 21 ноября 2012 г.) Белгород 2012 1 УДК 631.1 (061.3) ББК 40+65.9(2)32+60я431 М 33 Биологические проблемы природопользования. Материалы международной научно - производственной конференции. Белгород, 20 – 21 ноября 2012 г. Белгородская...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Тихоокеанский государственный университет Дальневосточный государственный университет О. М. Морина, А.М. Дербенцева, В.А. Морин НАУКИ О ГЕОСФЕРАХ Учебное пособие Владивосток Издательство Дальневосточного университета 2008 2 УДК 551 (075) ББК 26 М 79 Научный редактор Л.Т. Крупская, д.б.н., профессор Рецензенты А.С. Федоровский, д.г.н., профессор В.И. Голов, д.б.н., гл. науч. сотрудник М 79 Морина О.М.,...»

«Вестник Томского государственного университета. Биология. 2012. № 4 (20). С. 171–184 УДК 630*18:583.47(235.222) Е.Е. Тимошок, С.Н. Скороходов, Е.Н. Тимошок Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (г. Томск) ЭКОЛОГО-ЦЕНОТИЧЕСКАя хАРАКТЕРИСТИКА КЕДРА СИБИРСКОГО (Pinus sibirica Du Tour) НА ВЕРхНЕЙ ГРАНИЦЕ ЕГО РАСПРОСТРАНЕНИя В ЦЕНТРАЛЬНОМ АЛТАЕ Работа выполнена при поддержке СО РАН (программа YII.63.1.) и проекта Президиума РАН № 4. Показаны эколого-ценотические...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ Учреждение образования БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИНТЕНСИВНОГО РАЗВИТИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА Сборник научных трудов Выпуск 15 В двух частях Часть 1 Горки БГСХА 2012 УДК 631.151.2:636 ББК 65.325.2 А43 Редакционная коллегия: А. П. Курдеко (гл. редактор), Н. И. Гавриченко (зам. гл. редактора), Е. Л. Микулич (зам. гл....»

«ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ МЕЛИОРАЦИИ И РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ Материалы юбилейной международной научно-практической конференции (Костяковские чтения) том II Москва 2007 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ МЕЛИОРАЦИИ И РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ Материалы юбилейной международной...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ООО БАШКИРСКАЯ ВЫСТАВОЧНАЯ КОМПАНИЯ НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ АПК Часть I НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АПК АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЭНЕРГЕТИКИ В...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Факультет плодоовощеводства и виноградарства КАФЕДРА ПЛОДОВОДСТВА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к учебным практикам по плодоводству для 2-3 курсов по направлению 110500 Садоводство Краснодар 2013 г. УДК 378. 147. 88: 634. 1 (076) ББК 74. 58 М 54 Рецензент: Р. В. Кравченко – д-р с.-х. наук, профессор...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра микробиологии, эпизоотологии и вирусологии Государственное управление ветеринарии Краснодарского края Государственное учреждение Краснодарского края Кропоткинская краевая ветеринарная лаборатория А.А. ШЕВЧЕНКО, О. Ю. ЧЕРНЫХ, Л.В. ШЕВЧЕНКО, Г.А. ДЖАИЛИДИ, Д.Ю. ЗЕРКАЛЕВ ДИАГНОСТИКА...»

«3 УДК:32.3(470+571)(082) ББК: 66.3 (2 Рос)я43. Р45 Реформа 1861 г. и современность: 150 лет со дня отмены крепостного права в России. Сборник научных статей по материалам Всероссийской научнопрактической конференции, Саратов, СГУ, 15 февраля 2011 г. Ответственный редактор – д-р полит. наук, профессор А.А. Вилков. Саратов: Издательский центр Наука. 2011. - 179 с. ISBN Сборник посвящен исследованию места и роли крепостничества в российской политической истории, особенностям его отмены и...»

«Учреждение образования Витебская ордена Знак Почета государственная академия ветеринарной медицины Кафедра генетики и разведения сельскохозяйственных животных им. О. А. Ивановой ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВЫХ РАБОТ ПО РАЗВЕДЕНИЮ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ Учебно-методическое пособие для студентов факультета заочного обучения по специальности I – 74 03 01 Зоотехния Витебск ВГАВМ 2009 УДК 636.082 (075.8) ББК 45.3 я 73 Р 17 Рекомендовано в качестве учебно-методического пособия редакционно-издательским...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное научное учреждение РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МЕЛИОРАЦИИ (ФГНУ РосНИИПМ) УДК 631.587:556.164.004.14 Г. А. Сенчуков, В. Д. Гостищев, А. С. Капустян, Ю. Ф. Снипич, А. С. Штанько, А. Л. Кожанов, В. А. Кулыгин, Д. В. Ермак, И. В. Клишин ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕСТНОГО СТОКА ДЛЯ ОРОШЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ Научный обзор Новочеркасск 2011 Содержание Введение 1 Опыт использования...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт коммерции, менеджмента и инновационных технологий Кафедра Коммерция СТАНДАРТИЗАЦИЯ, МЕТРОЛОГИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ студентам 2* и 3 курсов специальности 080301 - Коммерция (торговое дело) Москва 2009 Составитель: к.э.н., доцент Касумов Н.Э. УДК 006 (075.4)...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФГБОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет Сафронова Т. И., Степанов В. И. Математическое моделирование в задачах агрофизики Краснодар 2012 УДК 631.452: 631.559 Рецензент: Найденов А.С. зав. кафедрой орошаемого земледелия КубГАУ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор. Сафронова Т.И., Степанов В.И. Математическое моделирование в задачах агрофизики В пособии изложены основные принципы системного подхода к решению задач управления в...»

«КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 2013 Т. 5 № 3 С. 451471 АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЖИВЫХ СИСТЕМ УДК: 574.52: 57.045 Поиск связей между биологическими и физико-химическими характеристиками экосистемы Рыбинского водохранилища. Часть 3. Расчет границ классов качества вод А. П. Левич1,a, Н. Г. Булгаков1,b, Д. В. Рисник1,c, Э. С. Бикбулатов2, Е. М. Бикбулатова2, И. А. Гончаров3, Ю. В. Ершов2, И. В. Конюхов1, Л. Г. Корнева2, В. И. Лазарева2, А. С. Литвинов2, В. Н. Максимов1, С. В....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ Посвящается 60-летию высшего профессионального лесного образования в Республике Коми ТОКСИКОЛОГИЯ Учебное пособие Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского лесного...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.