Количество животных, тыс. т гол. | Объем биогаза, м(3) x 10(6) | |
2000 | 356,7 | 967,4 |
2001 | 264,1 | 791,9 |
2002 | 252,1 | 756,3 |
2003 | 250,4 | 751,2 |
2004 | 247,6 | 742,8 |
2005 | 212,1 | 636,3 |
2006 | 215,6 | 646,8 |
2007 | 225,9 | 677,7 |
2008 | 270,3 | 810,9 |
2009 | 283,2 | 849,6 |
2010 | 287,1 | 861,3 |
2011 | 290,5 | 871,5 |
2012 | 312,4 | 937,2 |
2013 | 290,1 | 870,3 |
2014 | 280,3 | 840,9 |
2015 | 314,1 | 942,3 |
2020 | 409,5 | 1228,5 |
Таким образом, получение энергии только от использования отходов животноводства в различные годы могло бы составить от 1,5 до 6,0 ГВт электроэнергии.
49. Использование низкопотенциального тепла земли.
Во всем мире функционирует десятки миллионов тепловых насосов, и миллионы новых вводятся в строй ежегодно. Тепловые насосы постепенно вытесняют традиционные способы теплоснабжения, и ожидается, что к 2020 году около 75 % теплоснабжения в развитых странах будет осуществляться за счет тепловых насосов.
К сожалению, в Челябинской области, да и в России вообще имеется недостаточно примеров их применения. Это объясняется в том числе и тем, что для нашей страны характерно центральное теплоснабжение. Но такая ситуация не может продолжаться долго. Придется пересматривать и устоявшиеся подходы к теплоснабжению. И решением этого будет применение тепловых насосов.
Принцип действия теплового насоса аналогичен принципу действия холодильника, разница лишь в том, что в случае теплового насоса аккумулируется не холод, а тепло. Тепловой насос имеет четыре основных элемента: испаритель, компрессор, конденсатор и сбросной клапан. В испарителе хладагент нагревается до температуры +6 - 8° C, отобранной из окружающей среды (от земли, воды, воздуха), закипает и испаряется.
Полученный пар сжимается компрессором и при росте давления температура хладагента поднимается до +35 - 65° C. Эта температура отдается через теплообменник конденсатора рабочей жидкости отопительного контура и хладагент обратно конденсируется. Сбросной клапан сбрасывает давление в конденсаторе, перепуская хладагент в испаритель. Цикл замыкается.
Для рационального использования тепла из окружающей среды в распоряжении имеются такие источники тепла, как грунт, вода и воздух. Все они аккумулируют солнечную энергию, так что вместе с ними косвенно используется солнечная энергия. Для работы тепловых насосов при определенных условиях могут использоваться озера и реки, т.к. они тоже выступают в роли аккумуляторов тепла.
Тепловые насосы имеют большой срок службы до капитального ремонта (до 10 - 15 отопительных сезонов) и работают полностью в автоматическом режиме. Обслуживание установок заключается в сезонном техническом осмотре и периодическом контроле режима работы. Срок окупаемости оборудования не превышает двух - трех отопительных сезонов.
Источники низкопотенциального тепла, пригодные для утилизации, имеются практически во всех отраслях промышленности и в коммунальном хозяйстве - системы оборотного водоснабжения и охлаждения технологического оборудования, шахтные воды, вентиляционные выбросы, хозяйственно-бытовые стоки, имеющие температуру +15 - 20° C, и другие.
Громадным потенциалом обладает тепло грунта, подземных вод, которые почти не используются. В системах охлаждения электростанций огромное количество низкопотенциального тепла теряется в градирнях и прудах-охладителях.
Согласно проведенным расчетам за счет использования низкопотенциальной энергии нетрадиционных источников (при отборе их тепла хотя бы на 5° C) можно снизить теплопотребление по России на 30 %, сэкономить миллионы тонн условного топлива. За счет теплонасосных установок (ТНУ) можно максимально приблизить тепловые мощности к местам потребления, минимизировать протяженность тепловых сетей.
Применение технологий утилизации низкопотенциального тепла ВИЭ и ВТЭР для целей теплоснабжения с применением тепловых насосов позволит решить ряд проблем, стоящих перед предприятиями промышленности, энергетики и коммунальной сферы:
- отказ от нерационального электрического и, в ряде случаев, централизованного отопления объектов жилищно-коммунального хозяйства;
- значительная экономия электроэнергии;
- обеспечение надежного и экономичного теплоснабжения объектов;
- полная независимость от поставщиков тепла;
- отказ от теплотрасс большой протяженности и, как следствие, сокращение значительных потерь и затрат на их обслуживание, снижение издержек на выработку тепла и увеличение надежности теплоснабжения.
Не только отдаленные потребители находятся в таком состоянии. Взять хотя бы ЖКХ городов. Аварии на теплотрассах, практически ежегодная замена труб и прочие негативные ситуации. Установка тепловых насосов по примеру многих европейских стран позволит раз и навсегда решить эту проблему.
50. Энергия малых рек.
Челябинская область, являясь водоразделом трех бассейнов (реки Камы, реки Тобола, реки Урала), на 98 % представлена малыми реками, к которым отнесены равнинные реки мощностью до 2 тыс. кВт и горные с мощностью 1,7 тыс. кВт.
Малая гидроэнергетика может стать одним из приоритетных направлений ТЭК по обеспечению областью самостоятельной энергетической политики. Экономически обоснованным при этом являются как восстановление малых ГЭС (МГЭС), так и новое их строительство при использовании гидропотенциала водохранилищ и малых рек. Общее количество рек в Челябинской области превышает 3,5 тысячи, но абсолютное большинство их (98 %) относится к очень малым, длиной менее 10 км.
Первые гидроустановки были известны давно. На протяжении XVIII века на Урале их было построено 157. По данным официального отчета ведомства по состоянию на 1860 - 1861 годы, на всех уральских гидроустановках действовало около 1640 колес общей мощностью в 31260 л.с. (23132 кВт) и около 50 гидротурбин, общей мощностью 1310 л.с. (9694 кВт). До сегодняшнего дня без радикальной реконструкции работает Порожская ГЭС по реке Б. Сатка, запущенная в 1908 году.
Сейчас на территории Челябинской области эксплуатируется около 392 прудов и водохранилищ с суммарным полным объемом более 3360 млн. м(3) и полезным объемом более 2600 млн. м(3). Создаваемый плотинами этих гидроузлов напор и попуски в нижний бьеф могут быть использованы для выработки электроэнергии. Из всех гидроузлов только на Верхнеуральском (река Урал) и Порожском (река Большая Сатка) водохранилищах используется гидроэнергетический потенциал стока.