Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков
№ 5 (2024)
Скачать выпуск PDF

I. ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА 1. Солнечная энергетика

12-20 65
Аннотация

Работа посвящена экспериментальным исследованиям нового вида строительных изделий: несущих панелей со встроенными фотоэлектрическими элементами. Технические решения защищены патентами РФ на изобретение. Фотоэлектрические элементы размещены на внутренних поверхностях ячеек, составляющих силовую схему несущей конструкции панели.
Цель эксперимента – выявление качественных и количественных отличий новых панелей относительно панелей с управляемым и фиксированным относительно солнца положением фотоэлектрических элементов. Разработанная методика предполагает варьирование положением фотоэлектрического элемента для имитации работы в сравниваемых условиях.
Выполняется оценка энергетического вклада фотоэлектрического элемента, в качестве которого при сравнительных испытаниях учитывается ток короткого замыкания. При обработке полученных данных высокую степень пригодности показал факторный анализ: KMO = 0,81, p <0,001. Выделено два фактора: диффузной освещенности (0,62 дисперсии); фактор азимута (0,17 дисперсии). Проведены исследования работы в условиях частичного и полного затенения, даны сравнительные количественные оценки энергетического вклада новой панели относительно ориентированных по солнечному потоку конструкций.
Энергетический вклад ячейки по критерию эквивалентной площади в сравнении с управляемым солнечным элементом составляет в зависимости от азимута 0,9-2,5. По отношению к фиксированным панелям 2-4 крат.

I. ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА 5. Энергия биомассы

21-29 92
Аннотация

В статье разработана технологическая схема утилизации углекислого газа (CO2) и получения биоводорода с применением микроводорослей. С учетом нарастающей проблематики выбросов парниковых газов и истощения природных ресурсов, появляется потребность в разработке эффективных и устойчивых методов производства экологически чистой энергии. Микроводоросли, обладающие способностью к поглощению углекислого газа в процессе фотосинтеза, представляют собой инновационное решение. Представленная технологическая схема имеет значительный потенциал в решении актуальных экологических проблем, обеспечивая переход к устойчивой экономике замкнутого цикла.

II. НЕВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА 9. Атомная энергетика

30-50 104
Аннотация

Стратегия развития атомной энергетики в России предполагает строительство и ввод в промышленную эксплуатацию ряда новых АЭС, что обусловливает рост доли атомных станций в энергосистемах страны. Исходя из информации, представленной в энергетической стратегии развития России на период до 2035 года, планируется привлечение АЭС с реакторами поколения «3+» к регулированию неравномерности суточных графиков электрической нагрузки. В данных обстоятельствах неизбежна разгрузка АЭС, что не эффективно по ряду причин. Комбинирование АЭС с водородным комплексом позволяет достичь поставленных правительством РФ целей, отталкиваясь от необходимости внедрения стороннего энергокомплекса, адаптирующего АЭС к переменному режиму работы, не изменяя тепловой нагрузки на реактор и парогенераторы. Известен вариант комбинирования АЭС с водородным комплексом с использованием поршневых компрессорных установок, но внедрение данного типа оборудования отрицательно сказывается на вероятности безотказной работы водородного комплекса в целом по причине высокой интенсивности отказа. Новая концепция комбинирования атомной стации с водородным комплексом подразумевает исключение газовых компрессоров посредством организации в емкостной системе хранения избыточного давления за счет электролиза воды высокого давления. В таком случае, компрессоры заменяются на редукционные установки, отвечающие большему уровню надежности. Основными результатами проведенной работы являются вероятностная оценка надежности и аналитическое сравнение капитальных вложений в резерв водородного комплекса, что позволяет в совокупности отразить влияние изменения числа резерва с точки зрения вероятности безотказной работы и экономической стороны исследования. Как показали выполненные оценки, водородный комплекс, основанный на использовании электролиза воды высокого давления, имеет больший уровень надежности, а также, в рассмотренном диапазоне давлений, меньшие капитальные затраты в резерв.

IV. ВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКА 12. Водородная экономика

51-67 48
Аннотация

Стратегия энергетического развития России на перспективу до 2035 г. предусматривает участие АЭС с энергоблоками поколения 3+ в регулировании суточной неравномерности электрической нагрузки, что вынуждает АЭС работать в неэффективном разгрузочном режиме. С целью решения этой проблемы рассматривается комбинирование АЭС с водородным комплексом, когда в часы предполагаемой разгрузки АЭС за счет электролиза воды невостребованная мощность преобразуется в водород и кислород, а в часы пиковой нагрузки водород сжигается в среде кислорода с целью подогрева/перегрева рабочего тела в паротурбинном цикле АЭС и выработки пиковой мощности. При этом большое значение имеют вопросы безопасности использования водорода при сжигании в кислороде, что, прежде всего, обусловлено неизбежным наличием некоторой доли химического недожога, что создает риск образования гремучей водород-кислородной смеси по тракту рабочего тела в паротурбинном цикле АЭС. На основе имеющегося опыта авторов разработана методика оценки недожога водорода и показатель эффективности рециркуляции в предлагаемой схеме с использованием рециркуляции непрореагировавшего водорода, предварительно выполнена теоретическая оценка недожога водорода. Кроме этого, разработана маломасштабная экспериментальная установка, которая позволяет имитировать условия сжигания водорода в кислороде с рециркуляцией непрореагировавшего водорода в условиях паротурбинного цикла АЭС. Данная работа представляет собой новый подход в решении проблемы безопасного использования водорода. Разработанная методика позволяет определить конкретные концентрации непрореагировавшего водорода в зависимости от расхода и давления в жаровой трубе. На основе предложенного показателя эффективности рециркуляции показано, что доля уноса водорода вследствие его низкой растворимости в воде очень мала, что при принятых давлении и температуре рециркулируемого непрореагировавшего водорода определяет достаточно высокий показатель эффективности рециркуляции. Как показала предварительно выполненная теоретическая оценка, величина эффективности рециркуляции зависит от давления и температуры, при которых рециркулирует непрореагировавший водород, что, очевидно, потребует дальнейших оценок в более широком диапазоне давлений и температур. Предложенная методика эксперимента позволит выполнить обоснованную оценку эффективности рециркуляции непрореагировавшего водорода для условий дополнительного подогрева питательной воды в паротурбинном цикле АЭС.

X. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АЭЭ 24. Экономические аспекты

68-92 150
Аннотация

К 2050 году в мире будет накоплено до 60-70 млн тонн отслуживших фотоэлектрических модулей (ФЭМ), 43,4 млн тонн лопастей ВЭУ и до 1 млн тонн литиевых аккумуляторов. Существующие технологии и производственные мощности не способны переработать данные объемы, поскольку готовность большинства используемых технологий оценивается как TRL3 – TRL8 и их экономическая эффективность ниже уровня рентабельности. Целью данной работы является обоснование необходимости и расчет величины государственной поддержки для развития технологий переработки отходов ВИЭ. Определено, что величина экономических потерь, при отсутствии переработки, к 2050 году составит до 215 млрд долл., в том числе по регионам-лидерам ВИЭ: в Китае 81 млрд долл., в ЕС 42 млрд долл., в США 26 млрд долл. Показано региональное распределение объема отходов с группировкой по уровню цен на электроэнергию: 30% отходов в странах с наивысшими тарифами на энергию, преимущественно в Европе, 20% в регионах со средней ценой, включая всю Северную Америку, 50% в регионах с минимальной ценой – большинство стран Азии. Получена динамика прироста количества патентов по выбранным МПК за период 2000-2024, определены страны-лидеры. Показано, что эффект от господдержки переработки будет получен в двух отраслях: во-первых, сформируется экономически эффективная отрасль переработки отходов ВИЭ, во-вторых, увеличится доступность дефицитных материалов для производителей ВИЭ.

93-104 72
Аннотация

Управленческие решения в условиях институциональных трансформаций должны основываться на применении широкого спектра монографических методов, позволяющих провести всесторонний анализ изменений природоохранной деятельности. В работе проведена оценка трансформации современных форм отчетности в аспекте институционального реформирования системы природоохранной деятельности, которые формируют экологическую ситуацию, а также новые формы и новые правила экологической отчетности. В работе проведен обзор совершенствования нормативной базы и расширения мер государственного регулирования в зависимости от категории объектов негативного воздействия на окружающую среду. Авторами рассмотрено реформирование в области статистического учёта природоохранной деятельности для минимизации всех видов издержек, основными из которых являются трансакционные, проведен обзор создания и внедрения Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ), в том числе его территориальных подсистем. В работе исследована международная институциональная составляющая природоохранной деятельности, в институциональную оценку включены также фискальные институты налогообложения, как одна из составляющих институтов экологического мониторинга и природоохранной деятельности. Авторами проведен анализ динамики основных экономических и финансовых показателей, характеризующих природоохранную деятельность, в том числе объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, отходящих от стационарных источников и объемы очистки сточных вод, перечислены факторы, формирующие их рост или снижение. Работа может быть использована для получения знаний в области институциональной оценки природоохранной деятельности и его статистического учета.

XX. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

105-116 170
Аннотация

В статье рассмотрены вопросы, связанные с применением древесины перекрёстно-клеёной (ДПК) при проектировании и строительстве зданий различного функционального назначения. Проанализированы отечественные и зарубежные нормативно-правовые документы в области углеродного регулирования. Представлены данные об углеродном следе различных отраслей народного хозяйства. Приведены сведения о динамике развития рынка ДПК в России и мире. Описана технология производства ДПК. Проанализирован отечественный и зарубежный опыт применения ДПК в строительстве. Приведен сравнительный анализ эмиссии диоксида углерода при производстве различных строительных материалов. Показано, что использование ДПК в строительстве позволяет снизить выбросы загрязняющих веществ и способствует снижению негативного воздействия на окружающую среду.

41-6-0-0 Рекламные материалы научных организаций, инвестиционных фирм и фирм-производителей

ИНФОРМАЦИЯ



ISSN 1608-8298 (Print)