Меню

Что такое гидроэнергетический потенциал реки

Гидроэнергетический потенциал рек России

Содержание

В качестве интегральной энергетической характеристики ветра
широко используется удельная мощность ветрового потока, приходящаяся на единицу’ плошади поперечного сечения потока. Теоретический
ветроэнергетический потенциал оценивается с помощью формулы:
P = 0.5Pcp(F3)cp.
где P— удельная мощность [Вт/м2]; Pep — средняя плотность воздуха
[кГ/м3]; (FV)Cp- средний куб скорости.

Средний куб скорости ветра может быть выражен через среднюю
скорость как:
(V\ =1.9(Vcp)3.
а ветроэнергетический потенциал равен
P = 0.95Pcp(Fcp)3.
В качестве примера энергетических характеристик ветра на территории Томской области по сезонам года можно привести данные метеостанций. представленные в таблице 7.

Сезоны, указанные в таблице, не совпадают с календарными, но
являются однородными по ветровому режиму: зима (декабрь, январь, февраль), весна (март, апрель, май июнь), лето (июль, август, сентябрь), осень (октябрь, ноябрь).
Максимумы удельной мощности соответствуют переходным сезонам. Основной минимум относится к летнему периоду, а вторичный к зимнему.
Территориально распределение удельной мощности может характеризоваться двумя зонами: южная часть и пойма реки Оби — здесь Р
изменяется в среднем за год в пределах 150-200 Вт/м . а на остальной
территории области удельные мошностные показатели не превышают
100 Вт/м». Карта-схема распределения среднегодовой удельной мощности ветра на территории Томской области приведена на рис.
Приведенные характеристики ветроэнергетического потенциала соответствуют высоте флюгера, равной 10 м.
Для оценки ветрового потенциала территории, в частности валового. может быть использована следующая методика. Валовый потенциал рассчитывается как суммарная энергия системы ветроустановок высотой //. распределенных равномерно по территории на расстояниях. исключающих взаимное влияние энергоустановок. Обычно считается. что возмущенный ветровой поток полностью восстанавливается на
расстоянии, равном 20// от ветроэлектростанции. Это условие определяет порядок размещения ветроустановок по территории. Тогда, на территории площадью S (м ) в течение времени Т (обычно год), полная ветровая энергия всех установок определится как

где Vh tj — градации скорости ветра и их относительная продолжительность.
Технический ветровой потенциал территори

и может быть определен с учетом двух обстоятельств.
Фактически 5т — это часть территории S. остающаяся после вычитания площадей сельхозугодий, промышленных и водохозяйственных
территорий, различных строений и пр.
При определении технического потенциала территори

и в настоящее время рекомендуется придерживаться некоторых правил:
1. Для ветроэлектростан

ций большой мощности (более 100 кВт)
коэффициент использования установленной мощности должен быть не
ниже 20%.
2. Эффективность использования ветровой энергии увеличивается
с ростом мощности ветроэнергетических установок (в настоящее время
их мощность доходит до 4-6 МВт).
3. Обычно для размещения ветроэлектростанций может использоваться не более 30% территории.

Гидроэнергия. Гидроэнергетический потенциал

Гидроэнергетические ресурсы — это часть водных ресурсов территории. которая может быть использована для производства энергии.
Гидравлическая энергия рек обусловлена проекцией силы тяжести на
направление движения потока воды, которая определяется разностью
уровней воды в начале и в конце рассматриваемого участка реки. При
разности уровней Н [м] на длине участка / [м] и среднем расходе воды
О [м/с], мощность водотока Р |Вт| составит:
P=pgOH= 9810QH [Вт],
где р — птотность воды, кг/м3; g — ускорение свободного падения, м/с2.
Следовательно, гидроэнергетические установки осуществляют
энергетическое преобразование либо напора воды, либо водности при
некоторой минимальной скорости течения.
Для определения полезной мощности, производимой гидростанцией, учитывают результирующий коэффициент полезного действия установки. состоящей из гидротурбины, генератора, системы стабилизации напряжения.
Как для ветроэнергетики, гидроэнергетический потенциал водотоков региона подразделяется на теоретический или валовый, технический и экономический.

Таким образом, последовательно разбивая водоток на характерные участки, производится определение теоретического потенциала соответствующих участков и суммарного энергетического потенциала водотока. Границы участков обычно соответствуют местам изломов продольного профи.ля русла водотока. В качестве примера на рис. 4 приведен продольный профиль одной из малых рек Томской области.

Расчет продольного профиля водотока как правило производится
с помощью топографических карт масштаба не менее 1:100 ООО.
Расчет расхода воды в каждом характерном створе может проводиться
различными способами. Очевидный вариант — обработка многолетних
наблюдений. Если таких данных нет, то следует использовать карты исследуемой территории масштаба 1:100000 с изолиниями модулей среднегодового стока М [л, (с км»)]. Для определения среднемноголетней
нормы годового стока реки следует оконтурить территорию ее бассейна
до рассматриваемого пункта и вычислить искомую величину как средневзвешенное по оконтуренной водосборной плошади значение модуля.
Кроме указанных, существуют и другие способы расчета кадастров водотоков.
Обычно водность рек. а с ней и гидроэнергетический потенциал
сильно меняется по сезонам и месяцам. В частности для Томской области выделяются три гидрологических сезона: весеннее половодье, летнеосенний сезон и зимняя межень. Минимальные расходы воды наблюдаются зимой, соответственно зимний сезон считается для гидроэнергетики лимитирующим.
Наибольшая водность характерна для весеннего половодья. Во
время снеготаяния, интенсивность которого в лесной зоне сравнительно
невелика, огромное количество воды аккумулируется в поймах рек, озерах. болотах и других естественных резервуарах на поверхности территории. Одновременно происходит аккумуляция воды и в подземных во-доносных горизонтах, сложенных рыхлыми породами. Эти запасы поддерживают высокую водность рек в течение длительного времени, поэтому половодье получается большим по объему и растянутым во времени. Увеличивают продолжительность половодья и подпорные явления на устьевых участках притоков со стороны рек — водоприемников.
Фронт наступления половодья продвигается с юга на север. На
юге оно начинается в середине апреля, а на севере и северо-востоке — в
последней декаде этого месяца. Продолжительность половодья составляет 50-100 дней и зависит от его водности, величины реки, района области. Во время половодья на реках проходит 40-50% годового стока
северных рек и 60-70% южных.
Летние и осенние осадки формируют дождевые паводки и пополняют запасы подземных вод. В результате на реках Томской области,
бассейны которых находятся в лесной зоне, создается более выровненное, чем в других зонах внутригодовое распределение стока.
Летнее-осенний сезон на юге области начинается после спада половодья в июне—июле. В северных районах области этот сезон начинается на 20-30 дней позднее. Продолжительность сезона уменьшается с
юга на север от 140 до 95 суток, а доля стока в обшем объеме за год возрастает соответственно с 10 до 30%.
Некоторые малые реки со слабым подземным питанием, при отсутствии дождей, летом могут пересыхать.
Начало зимней межени определяется по началу ледостава. Это
самый продолжительный гидрологический сезон, начинающийся в конце октября на северо-востоке области и в начале ноября на юге и продолжающийся. соответственно от 190 до 170 суток. В этом же направлении — с севера на юг с 10 до 20% возрастает доля зимнего стока в годовом ходе.

Читайте также:  Как называется ширина реки

Продолжительные ледовые явления существенно ограничивают возможности практического использования гидроэнергии с помощью малых гидроэлектростанций.

Технический потенциал представляет собой часть валового потенциала энергии водотока. В традиционной гидроэнергетике технический потенциал определяется как валовый, уменьшенный на величину
потерь гидроэнергии в процессе ее преобразования в электроэнергию на
ГЭС, а также потери от неиспользуемых участков водотока, различные
потери в водохранилище и др.
Таким образом, в гидроэлектростанциях плотинного типа технический потенциал гидроэнергии — это энергетический максимум генерируемой электроэнергии, который может быть получен на данном водотоке с использованием современных технических средств и технологий энергопреобразования.
Кроме плотинных ГЭС, в малой гидроэнергетике, особенно класса
микроГЭС, широко распространены деривационные и русловые гидроэнергоустановки. Такие ГЭС используют только часть руслового стока
и. как правило, осуществляют его регулирование. В этом случае понятие технический потенциал практически не имеет смысла и следует рассматривать энергетические характеристики собственно микрогидроэлектростанции.
Следует отметить перспективность бесплотинных гидроэнергоустановок в микрогидроэнергетике, определяемую их экологичностью.
простотой конструкции и малой стоимостью при достаточно высоком
уровне надежности и качества электроснабжения потребителей.
Для практического применения бесплотинных ГЭС часто весьма
эффективны малые реки. Кроме гидроэнергетического потенциала региона. для таких микроГЭС весьма важно выявление участков рек и территорий, подходящих для локального использования гидроэнергии:
большие перепады отметок местности, высокая водность и скорость течения. Локальная оценка факторов, определяющих гидроэнергетическийпотенциал, позволяет обеспечить достаточно корректное согласование между его общими оценками и возможностями энергетического использования водотока с максимальной технико-экономической эффективностью.
Возможности использования гидроэнергии в значительной степени определяются реализуемым напором воды, который, прежде всего, зависит от рельефа местности, определяющего продольные уклоны рек
на разных участках. Реки Западно-Сибирской равнины прокладывают
свои русла в сравнительно легко размываемых рыхлых грунтах. Поэтому продольный профиль их русла стремится к профилю равновесия, ко-торый характеризуется максимальными уклонами реки в верховьях с
постепенным их уменьшением по направлению к устью. Однако различие в устойчивости подстилающих пород к размыву приводят к нарушению плавной формы продольного профиля русла. Например,показано изменение уклона русла реки Киевский Еган по ее продолжительности .
Увеличения уклонов рек обычно характерны для участков Пересечения поднимающихся тектонических структур. Там. где скорость поднятия превышает интенсивность врезания реки, уклоны русла увеличиваются. а долина становится более узкой. Уклоны малых рек часто могут быть более высокими.
В качестве примера, на рис. 5 показаны аномальные уклоны рек Томской области. Выделенные участки потенциально пригодны для размещения гидроэнергетических установок.

Источник

Гидроэнергетический потенциал малых рек

При изучении гидроэнергетики рек выделяют следующие категории энергопотенциала:

валовой теоретический гидроэнергетический потенциал, или потенциальные гидроэнергетические ресурсы;

технический гидроэнергетический потенциал, или технически возможные к использованию гидроэнергетические ресурсы, — это та часть валового теоретического гидроэнергетического потенциала речного стока, которая технически может быть использована или уже используется;

экономический гидроэнергетический потенциал — часть технического гидроэнергетического потенциала, использование которого является экономически эффективным.

Для определения количества водной энергии реки используется метод «линейного учета». При применении этого метода каждую реку делят на ряд участков без притоков. Границы расчетных участков устанавливаются в точках перелома продольного профиля реки или в местах резкого нарастания приточности реки, т.е. у устья притока.

Численное значение работы, совершаемой потоком на каждом участке, можно определить следующим образом.

Пусть имеется некоторый участок реки АВ длиной L (рис.4.1) с постоянными уклоном sin , площадью поперечного сечения w и средней скоростью v. За некоторый промежуток времени t объем воды на участке переместится в направлении движения на расстояние L = vt, а точка приложения силы тяжести этого объема F = mg =vLrg сместится в вертикальном направлении на высоту

Рис.4.1. К расчету мощности водного потока на участке реки

Работа, совершаемая силой тяжести на участке L за время t определяется по выражению

В выражении (4.11) произведение wv=Q и является средним расходом воды в реке на участке АВ, а произведение Lsina=H — падением реки на этом же участке. Принимая r=1000кг/м 3 , g=9.81м/с 2 и выражая Q в м 3 /с, Н — в метрах, получаем мощность P в кВт:

P = 9,81QН. (4.12)

Средний расход воды в реке на рассматриваемом участке находится как средний из расхода в начальном и конечном створах участка.

Если имеются продольный профиль всей реки и данные по ее стоку, то потенциальную мощность от истока до устья (расчетного створа) можно определить по формуле

где Qi — средний многолетний расход воды на отдельных участках (норма стока), м 3 /с; Нi — падение реки на участке; n — число участков.

Потенциальные запасы гидроэнергетических ресурсов реки в кВт·ч определяют, исходя из 8760 часов использования потенциальной мощности, по формуле

Для сравнения по мощности бассейнов рек различных физико-географических зон рассчитывается удельная насыщенность гидроэнергоресурсами, т.е. удельная мощность (кВт/км 2 ) или удельная энергия (кВт·ч/км 2 ) на единицу площади водосбора.

Изложенная методика расчета гидроэнергоресурсов применима для рек, имеющих достаточно длинный ряд гидрометрических наблюдений. Такие ряды, как правило, имеют крупные и средние реки, а у малых рек наблюдения обычно эпизодические и нерепрезентативны. Поэтому для малых рек норму стока в расчетном створе определяют по картам изолиний годового модуля стока.

Обычно, гидроэнергетические ресурсы распределены по территории весьма неравномерно вследствие разнообразия природных условий в пределах региона.

Технический потенциал является величиной переменной, растущей по мере развития технических возможностей использования гидроэнергоресурсов. Однако в гидроэнергетике существенные изменения способов производства электроэнергии на ГЭС наблюдаются крайне редко, поэтому оценки технического потенциала достаточно устойчивы во времени.

Размер технического потенциала зависит от величин потерь, часть которых неизбежна и более или менее постоянна, другая (основная) часть зависит от гидрологических, топографических и других природных условий, которые формируют сток. Эта часть потерь непостоянна, и её величина может колебаться в широких пределах.

Пределы колебаний размеров постоянных потерь невелики, и средняя их величина может отражать порядок величин, присущий всем гидроэлектростанциям. Величина их складывается из потерь напора в подводящих каналах, в напорных трубопроводах и т.п. (2…10%); из потерь стока через направляющие аппараты, затворы водоподпорных сооружений (1%); из механических потерь при превращении гидравлической энергии в электрическую (11…13%). Поэтому верхний предел использования валового гидроэнергетического потенциала не может превышать 86%.

Читайте также:  Карта питание рек казахстана

Потери, зависящие от природных условий, свои на каждой реке. Они складываются из потерь стока и падения реки из-за неполного использования верховых и низовых участков рек, потерь на фильтрацию и испарение и т.п. В работе под руководством А.Н.Вознесен-ского выделены группы рек, имеющие различный процент использования валового потенциала. Анализ проводился по изученным рекам и существующим проектам. Исследования показали, что этот процент зависит не только от крупности реки, но и от полноты использования длины реки, её водности, естественной зарегулированности (СV), внутригодовой неравномерности, рельефа долины, наличия крупных потребителей воды (орошение) и др.

Все реки разделены на четыре группы. Первые две группы рек — это крупные реки с потенциальной энергией выше 1000 млн кВт·ч. Для нас представляет интерес третья и четвертая группы.

Третья группа — это средние водотоки с потенциальной энергией от 15 до 1000 млн кВт·ч, используемой на 40…50%.

Четвертая группа — малые водотоки с потенциальной энергией менее 15 млн кВт·ч. Вследствие незначительной величины стока большая часть рек группы либо перемерзает в зимний период, либо пересыхает летом. Энергетическое использование малых рек возможно не круглый год. Энергия этих рек используется на 15…20%.

Установить общий экономический потенциал гидроэнергетики малых рек весьма сложно, поскольку нет единой методики поиска экономичных технических решений по малым ГЭС. Все существующие методики оценок опираются на уже проработанные проекты малых ГЭС.

Источник

Мировой гидроэнергетический потенциал речного стока

Гидроэнергией (водной энергией) называют энергию, которой обладает вода, движущаяся в потоках по земной поверхности. Существуют три категории гидроэнергетического потенциала (гидроэнергетических ресурсов): теоретический, технический и экономический.

При определении теоретического гидро-энергопотенциала (его называют также потенциальным и валовым) учитывается полный поверхностный сток рек, который, как уже отмечено, составляет 48 тыс. км 3 /год. Если принять среднюю высоту суши равной 800 м, то теоретический потенциал будет исчисляться в 1000 млн кВт возможной мощности, что соответствует выработке около 35 трлн кВт» ч в год. Впрочем, есть и другие оценки этого потенциала, которые колеблются в пределах от 35 трлн до 40 трлн кВт-ч.

Технический гидроэнергопотенциал – это та часть теоретического потенциала, которая технически может быть использована с учетом годовых и сезонных колебаний стока в реках, наличия подходящих створов для сооружения ГЭС, а также потерь воды вследствие испарения, фильтрации и т. д. Коэффициент пересчета теоретического потенциала в технический для разных регионов Земли и стран не одинаков, но в среднем его обычно принимают равным 0,5. Чаще всего мировой технический гидроэнергопотенциал оценивается в 15 трлн кВт-ч возможной выработки.

Наконец, экономический гидроэнергопо-тенциал – это та часть технического потенциала, использование которой в данных конкретных условиях места и времени можно считать экономически оправданным. Он меньше технического потенциала и, по оценкам, составляет 8—10 трлн кВт-ч в год, что соответствует мощности в 2340 млн кВт. Можно добавить, что эту цифру нельзя рассматривать как абсолютно стабильную. Например, после мирового энергетического кризиса середины 1970-х гг. и роста цен на топливо коэффициент пересчета технического потенциала в экономический возрос до 70–80 %, и его стали оценивать уже в 15 трлн кВт-ч в год. Но затем этот коэффициент снова снизился.

Априори можно предположить, что распределение гидроэнергетического потенциала по территории земной суши неравномерно. И действительно, согласно имеющимся данным, по размерам теоретического потенциала впереди стоит Азия (42 % мирового), за которой следуют Африка (21), Северная и Южная Америка (по 12–13 %), Европа (9) и Австралия и Океания (3 %). За этими общими цифрами географ конечно же видит размещение крупнейших речных систем мира.

Установлено, что примерно половина мирового речного стока приходится на 50 крупнейших рек, бассейны которых покрывают 40 % земной суши. В том числе 15 из них (9 в Азии, 3 в Южной, 2 в Северной Америке и 1 в Африке) имеют средний расход воды в размере 10 тыс. м 3 /с или более. Но этот показатель сам по себе еще не определяет роль той или иной реки в гидропотенциале. Например, Амазонка выносит в океан в пять раз больше воды, чем вторая по водоносности река мира – Конго. Однако Конго благодаря топографическим и геологическим особенностям территории, по которой она протекает, имеет значительно больший гидроэнергетический потенциал, чем Амазонка.

Распределение экономического гидроэнер-гопотенциала по регионам мира показано в таблице 27.

Приведенные в таблице 27 данные позволяют сделать несколько выводов. О том, что крупные регионы Земли по масштабам экономического гидропотенциала «выстраиваются» следующим образом: Зарубежная Азия, Латинская Америка, Африка и Северная Америка, СНГ, зарубежная Европа, Австралия и Океания. О том, что пока еще экономический гидропотенциал Земли используется лишь на 21 % (это означает, что в принципе годовое производство электроэнергии на ГЭС можно увеличить примерно в пять раз). Наконец, о том, что степень освоенности гидроэнергетического потенциала особенно велика в зарубежной Европе, где для сооружения ГЭС использовано уже большинство выгодных речных створов, и в Северной Америке. Наиболее благоприятные ресурсные предпосылки для развития гидроэнергетики имеют Азия, Африка и Латинская Америка. Можно добавить, что на развивающиеся страны в целом приходится еще примерно 2/3 всего неосвоенного мирового гидроэнергопотенциала.

МИРОВОЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ГИДРОЭНЕРГОПОТЕНЦИАЛ И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Среди стран по размерам экономического гидроэнергетического потенциала особо выделяется первая пятерка в составе Китая (1260 млрд кВт-ч), России (850 млрд), Бразилии (765 млрд), Канады (540 млрд) и Индии (500 млрд кВт ч), на долю которой приходится почти 1/2 всего этого потенциала. Затем следуют ДР Конго (420 кВт-ч), США (375), Таджикистан (265), Перу (260), Эфиопия (260), Норвегия (180), Турция (125), Япония (115 кВт – ч). Степень использования этого потенциала в странах очень различна. Во Франции, в Швейцарии, Италии, Японии он использован уже почти полностью, в США и Канаде на 38–40 %, тогда как в Китае – на 16, в Индии – на 15, в Перу – на 5, а в ДР Конго – на 1,5 %.

Читайте также:  Река чечера в чечерском районе

Россия обладает очень большими гидроэнергетическими ресурсами. Ее теоретический потенциал оценивается в 2900 млрд кВт-ч, технический – в 1670 млрд, а экономический, как уже отмечено, – в 850 млрд кВт ч в год. Но распределяется он по стране крайне неравномерно: на европейскую ее часть приходится 15 %, а на азиатскую – 85 %. Освоено из него пока лишь 18 % (в том числе в европейской части – 50 %, в Сибири – 19 и на Дальнем Востоке – 4 %).

Источник



Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Гидроэнергетический потенциал

Различают общий энергетический (или валовой) потенциал речного стока по отношению к уровню морей, технический — возможное использование гидроэнергетического потенциала на современном уровне развития техники и экономический—■экономически целесообразный для реализации иа гидроэлектростанциях при существующих ценах на топливо.[ . ]

По данным института Гидропроект им. С. Я. Жука, гидроэнергетический потенциал СССР составляет 445 млн. кВт, или 3900 млрд. кВт-ч. Изменение режима рек, вызванное строительством ГЭС, не только не сокращает водных ресурсов, но, напротив, приводит к аккумулированию их в водохранилищах, которые по водному зеркалу часто соизмеримы с крупными озерами. Создание водохранилищ позволяет более рационально использовать водные ресурсы в различных отраслях промышленности, способствует широкому развитию обводнения в засушливых районах. Аккумулированные в них запасы водной энергии оценивают в 775 млрд. кВт-ч.[ . ]

Энергетические ресурсы — экономически и экологически приемлемый для освоения гидроэнергетический потенциал реки преимущественно на базе сооружения и эксплуатации объектов малой энергетики (рукавные турбины, малые ГЭС, мельницы). Система соответствующих показателей разработана в энергетике достаточно полно и нет необходимости в дополнительных комментариях.[ . ]

В европейской части СССР, где сосредоточены основные потребители электроэнергии, расположено 18% гидроэнергетического потенциала, который почти наполовину использован. Полностью использован потенциал ресурсов Волги, Камы, Днепра, Днестра.[ . ]

Европейская часть СССР, где сосредоточены основные потребители электроэнергии, располагает лишь 18 % гидроэнергетического потенциала, который почти наполовину использован. Практически полностью использован потенциал таких рек, как Волга, Кама, Днепр, Днестр, путем создания каскада гидроузлов. Эта часть СССР не располагает и необходимыми топливными ресурсами, поэтому дальнейшее развитие энергетики здесь будет осуществляться в основном путем строительства атомных электростанций и ГАЭС, обеспечивающих АЭС благоприятный равномерный режим.[ . ]

По существу она представляет собой часть кинетической энергии массы осадков. Реальный гидроэнергетический потенциал всех рек мира оценивается в 2900 ГВт. Фактически в настоящее время используется менее 1000 ГВт для выработки гидроэлектроэнергии. В мире работают десятки тысяч ГЭС с общей электрической мощностью 660 ГВт. Для их работы на реках созданы водохранилища, часто целые каскады водохранилищ. Поскольку возраст большинства гидроэнергетических узлов насчитывает несколько десятилетий, а срок их амортизации колеблется от 50 до 200 лет, можно предвидеть немало проблем, связанных с реконструкцией гидроузлов. На рост использования гидропотенциала уже сейчас накладывается ряд экономических и экологических ограничений. Они же являются и препятствием для сколько-нибудь значимого использования энергии поверхностных океанских течений, которая в глобальном масштабе еще не оценена, и энергии приливов, равной гидропотенциалу рек.[ . ]

Абдрахманов Р.Ф., Лемешев, Абдрахманов P.P., 2003]. Столь значительный интервал варьирования объясняется возможностью использования для целей создания напоров различных типов водоподпорных сооружений. Так, большее значение технически доступного гидроэнергетического потенциала достигается тогда, когда напор создается посредством облегченных типов ГТС.[ . ]

Основные достоинства гидроэлектростанций — низкая себестоимость вырабатываемой электроэнергии, быстрая окупаемость (себестоимость примерно в 4 раза ниже, а окупаемость в 3-4 раза быстрее, чем на тепловых электростанциях), высокая маневренность, что очень важно в периоды пиковых нагрузок, возможность аккумуляции энергии. Даже при полном использовании потенциала всех рек Земли можно обеспечить не более четверти современных энергетических потребностей человечества. В России пока используется менее 20% гидроэнергетического потенциала. Однако более полное использование гидроэнергетического потенциала РФ связано со значительными экономическими затратами, так как реки, перспективные для использования, расположены в труднодоступных регионах. В развитых странах эффективность использования гидроресурсов в 2-3 раза выше, чем в России, так что здесь у России есть определенные резервы.[ . ]

Интересно отметить, что над территорией России сосредоточена значительная часть мировых ветровых ресурсов. Наиболее перспективные регионы по ветроэнергетике находятся на Севере и в Поволжье. Если для первого этапа освоения ветроресурсов взять только нижний 200-метровый слой и разместить ВЭУ общей мощностью 3. 5 млрд кВт (одна установка на 200 км2), то за год можно выработать 10 трлн кВт ч электроэнергии, что в 5 раз больше гидроэнергетического потенциала страны. Существенным недостатком энергии ветра является ее изменчивость во времени, но его можно скомпенсировать изменчивостью ветра в пространстве. Если объединить несколько десятков крупных ветроагрегатов, то средняя их мощность будет практически постоянной. В отличие от рек потоки воздуха не знают «засух» и способны гарантировать надежное энергоснабжение.[ . ]

Гидроэнергетика (около 6,7 % в 1995 г.), достаточно медленно развивавшаяся в последние 10—20 лет, в целом также переживает кризисный период. Из наиболее серьезных проблем необходимо указать на затопление земель, подтопление территорий, оживление неблагоприятных геологических процессов, наведенную сейсмику, сведение леса и растительности, эвтрофикацию вновь образованных лагун с мелководьями и т. д. В развитых странах, где значительная часть гидроэнергетического потенциала уже исчерпана — в Северной Америке на 60 %, в Европе —более чем на 40 %, практически нет подходящих мест для строительства экономичных и экологичных гидроэлектростанций.[ . ]

Возникновение ветров — следствие неравномерности прогрева поверхности океанов и суши. Волны — результат рассеивания части энергии ветров при взаимодействии с океанской поверхностью. Полная кинетическая энергия атмосферы оценивается в 1021 Дж, что примерно на два порядка больше, чем такая же суммарная величина для кинетической энергии Мирового океана в целом (см., например, работу [28]). Суммарная мощность этого источника возобновляемой энергии оценивается примерно» в 2700 ТВт, причем в приповерхностном слое атмосферы толщиной 100 м сосредоточено лишь 25 % указанного количества. Для: поверхности суши с учетом различных видов потерь и реальной возможности размещения ветровых энергоустановок (ВЭУ) указывается цифра 40 ТВт, но даже 10 % этой величины превышает весь гидроэнергетический потенциал суши. Для ветров, дующих: в открытом море там, где глубины позволяют размещать ВЭУ, в литературе приводится значение мощности 20 ТВт, почти на увеличивающее общий ветроэнергетический потенциал.[ . ]

Источник

Adblock
detector