Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков
№ 11-12 (2016)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.15518/isjaee.2016.11-12

14-36 692
Аннотация

В статье анализируются некоторые потенциальные методы производства водорода с использованием возобновляемых и невозобновляемых источников и даются сравнительные оценки их стоимости, КПД преобразования энергии, эксергитический КПД, а также воздействие на окружающую среду. Для того чтобы показать взаимосвязь между воздействием на окружающую среду и экономическими факторами, в работе приводятся социальные издержки, связанные с использованием ископаемого топлива, которое приводит к выбросам парниковых газов (главным образом CO2) (углеродная концепция). В этом исследовании рассматриваются такие основные потенциальные источники энергии, как: тепловой, биохимический, фотонный, электротермический, фотоэлектрический и фотобиохимический. Результаты показали, что, с точки зрения вредных выбросов, использование при производстве водорода фотонной энергии (например, фотокатализ, фотоэлектрохимический метод и искусственный фотосинтез) в качестве основного источника наиболее безопасно для экологии по сравнению с другими приведёнными методами. Термохимическое разделение воды и гибридные термохимические циклы (например, Cu-Cl, S-I и Mg-Cl) также обеспечивают экологически привлекательные результаты. При рассмотрении производственных затрат и экономической эффективности оказалось, что фотоэлектрохимический метод и фотоэлектролиз наименее привлекательны. Поэтому увеличение КПД преобразования энергии и эксергитический КПД и снижение затрат на водородное производство, основанное на солнечной энергии, способны вывести их на передовые позиции в качестве потенциальных вариантов. Сравнение КПД энергии и эксергии указывает на преимущества преобразования ископаемого топлива и газификации биомассы по другим методам. Общий рейтинг показывает, что гибридные термохимические циклы являются основными кандидатами для производства водорода экологическим и рентабельным способом.

I. ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА 1. СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

37-51 239
Аннотация

В статье определяется эффективность подключенной к сети фотоэлектрической установки в суровых условиях резкоконтинентального климата Урало-Сибирского региона России. На основе теоретических и экспериментальных исследований работы фотоэлектрической станции мощностью 540 Вт, подключенной к сети, было установлено, что в этих климатических условиях коэффициент использования установленной мощности в годовом цикле не превышает 8 %, что вызвано низкой интенсивностью солнечной радиации в течение значительной части года. В то же время коэффициент использования установленной мощности в весенне-летний период может достигать 50 ÷ 60 %. Проведено сравнение эффективности при наклонном и вертикальном размещении фотоэлектрических модулей в зимний период с учетом количества выпавших снежных осадков. Исследование представляет собой математическую модель, используемую для расчета солнечной радиации на поверхности Земли на основе рядов Фурье в ежедневных, ежемесячных и годовых циклах. Модель учитывает вероятностный характер прихода солнечной радиации, вызванного изменением прозрачности атмосферы. Эмпирический тест показал высокую сходимость результатов расчета с имеющимися статистическими данными о приходе солнечного излучения. Это дает возможность применять разработанную модель для определения солнечного излучения при проектировании солнечных электростанций.

52-58 238
Аннотация

В статье представлены результаты исследований элементов конструкций солнечных коллекторов (СК), приведены формулы для определения коэффициентов теплопередачи светопрозрачной изоляции (стекла), дна корпуса, боковых стенок корпуса, КПД абсорбера. Установлено, что для повышения эффективности теплообмена жидкости и трубок до 18 % достаточно выполнить накатку на трубках. Представлены аналитические зависимости коэффициентов гидравлических сопротивлений от критерия Re и конструктивных характеристик. Разработана, изготовлена и испытана конструкция СК с оптимальными энергетическими характеристиками. 

59-68 281
Аннотация

В статье приведены исследования проблемы загрязнения солнечных модулей и основные понятия солнечной энергетики. Проведена теоретическая разработка системы автоматической очистки поверхности солнечного модуля, подробно описаны разработанные устройства защиты и очистки модулей, а также каждый элемент экспериментальной установки. Определена методика эксперимента, который был успешно проведен авторами данной статьи. Доказана эффективность установки. 

II. ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА

69-78 274
Аннотация

В статье проводится анализ наиболее эффективных методов регулирования генерируемой мощности устройств на основе возобновляемых источников энергии, в частности ветроэнергетических установок. Приведены функциональные схемы ветроэнергетического оборудования, которое содержит контроллер, работающий по принципу отслеживания максимальной точки мощности (ОМТМ) по различным алгоритмам регулирования. Приводятся результаты исследований горизонтально-осевой ветроэнергетической установки мощностью 3 кВт. Даны пояснения по исследуемым методам со сводными графиками зависимости коэффициентов мощности от быстроходности, обусловленных режимами работы установки. 

IV. ВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКА 12. Водородная экономика

79-87 235
Аннотация

Рассмотрены проблемы изучения кинетики процессов в диссоциированном водяном паре и вопросы по использованию водорода в энергетических циклах АЭС. Проведен обзор работ по экспериментальному изучению процессов стехиометрического сгорания водорода в кислороде с целью получения водяного пара. Разработаны цели и задачи, решение которых необходимо для обеспечения эффективного использования водорода на АЭС. Предложена методика проведения опытов и схема экспериментальной установки по исследованию кинетики диссоциированного водяного пара при давлениях от 0,5 до 2 МПа, при различных скоростях охлаждения и температурах получаемого пара. 

VII. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 17. Энергетика и экология

88-92 335
Аннотация

В статье рассматриваются основные принципы «зеленых» технологий в Российской Федерации, как одного из современных направлений, с помощью которого разрабатываются инновационные проекты в социально значимых отраслях промышленности (строительство и ЖКХ). Отмечена необходимость введения общего экологического управления (уменьшение загрязняющих компонентов в воздухе, воде, почве, утилизация отходов), развития производства энергии из возобновляемых и альтернативных источников (солнечная, ветровая, биотопливо, отходы жизнедеятельности человека) и повышение энергоэффективности. Для развития и внедрения «зеленых» технологий в РФ авторский коллектив разработал проект «Национальная стратегия внедрения энергоэффективных, ресурсосберегающих и экологически безопасных (зеленых) технологий и производств в РФ)». В статье выделены основные направления внедрения и использования «зеленых» технологий, а также рекомендации для практической реализации данных направлений. 

VII. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 20. Вода, её свойства . Водоподготовка , применение

93-103 524
Аннотация

Данная работа относится к технологии неорганических веществ. Она может быть использована при получении алюмокремниевых и железокремниевых флокулянтов-коагулянтов. Предложены методы обработки сточных вод промышленных предприятий, а также ливневых вод, содержащих нефтепродукты. Рассмотрены конкретные примеры водоочистки с использованием модифицированных алюмокремниевых и железокремниевых флокулянтов-коагулянтов, полученных по новой технологии. Авторами разработана и запатентована технология получения флокулянтов-коагулянтов данного типа в твердом виде с помощью метода матричной изоляции активных компонентов. Дана оценка эффективности коагулянтов-флокулянтов АКФК и ЖКФК на модельных и реальных природных и промышленных сточных водах. Проведено сравнение новых композиционных материалов с известными аналогами. 

IX. КАДРОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ОБРАЗОВАНИЕ. 23. Образование и научно-исследовательские центры

104-110 287
Аннотация

В статье обсуждаются некоторые аспекты, связанные с конкурсным отбором проектов на получение субсидии в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» и анализируются причины отклонения заявок от участия в конкурсе. Статья предназначена для участников конкурсов по указанной Федеральной целевой программе. 

XXII. ИНФОРМАЦИЯ В ОБЛАСТИ АЭЭ. 40. Отзывы, письма в редакцию, краткие сообщения

XXII. ИНФОРМАЦИЯ В ОБЛАСТИ АЭЭ. 41. Информация



ISSN 1608-8298 (Print)