________________
* Рисунок 7.7 не приводится. - Примечание изготовителя базы данных.
Ко второй зоне относятся районы, расположенные в степной части Челябинской области, где среднегодовые скорости варьируются в интервале от 4 до 3 м/с. Максимум среднегодовой скорости ветра в этой зоне не имеет характерной выраженности, хотя происходит некоторое возрастание скоростей в зимний период, а минимум наступает летом.
Суточный ход скоростей ветра характеризуется усилением в дневные часы. Среднемесячная скорость ветра является относительно стабильной и изменяется, как правило, в пределах 3,4 - 4 метров в секунду. В то же время повторяемость различных градаций скоростей в разные месяцы года отклоняется от средних расчетных на основании результатов наблюдений за 10 лет на весьма большую величину, что может существенно влиять на суммарную выработку энергии ветроагрегатом. Потенциальные ресурсы в данной зоне составляют 3600 МДж/м(2) за год, а полезная энергия - 1260 МДж/м(2).
Ко второй зоне относятся районы: Октябрьский, Троицкий, Чесменский, Варненский, Карталинский, Брединский, Кизильский, Агаповский, Увельский, находящиеся в степной зоне Челябинской области, а также Аргаяшский.
К третьей ветровой зоне относятся районы, расположенные в лесостепной зоне и частично в горно-лесной зоне. Здесь среднегодовые скорости изменяются от 3 до 2 м/с. Максимум среднегодовой скорости ветра, как и во второй зоне, не имеет характерной выраженности. Суточный ход скоростей ветра здесь также усиливается в дневные часы, а вот потенциальные ветроэнергетические ресурсы снижаются в два раза по сравнению со второй зоной и составляют 1840 МДж/м(2) за год. Эта зона является малоперспективной для использования энергии ветра быстроходными ВЭУ. Здесь могут найти применение только тихоходные ветромеханические установки. Полезная утилизуемая энергия может составить 644 МДж/м(2) в год.
К третьей ветровой зоне относятся лесостепные районы: Сосновский, Верхнеуральский, Нагайбакский, а также районы горно-лесной зоны среднего Урала: Каслинский и Нязепетровский.
К четвертой зоне относятся районы, расположенные на территории Уральских гор. Среднегодовые скорости Ашинский, Катав-Ивановский, Саткинский районы, где среднегодовые скорости ветра не превышают 2 м/с. Эта зона не перспективна для ветроэнергетики.
Использование энергии ветра не только помогает решить многие проблемы энергоснабжения отдаленных объектов и загородных домов, но и получить независимость от местных энергоснабжающих организаций.
Для небольшого загородного дома при наличии среднегодовой скорости ветра более 4 м/с достаточно установок мощностью:
- около 500 Вт - для покрытия базовых потребностей в электроэнергии - освещение, телевизор, связь, радио и другая маломощная нагрузка;
- от 1,5 до 4 кВт - для электроснабжения почти полностью потребителей в типовом загородном доме, включая стиральную машину, холодильник, компьютеры и т.п.
В периоды сильного и продолжительного ветра излишки вырабатываемой электроэнергии могут использоваться для отопления.
48. Энергия биомассы.
В сельскохозяйственных районах, имеющих развитое животноводство, заготовку леса, перерабатывающие предприятия, имеются источники значительного количества биомассы, пригодной для получения в местах потребления дешевого, экологически чистого топлива - биогаза.
Биогаз - это один из продуктов анаэробного (без доступа кислорода) брожения навоза или другого вида биомассы при температуре +30 - 37°C. В этих условиях под действием имеющихся в биомассе бактерий часть органических веществ разлагается с образованием метана (60 - 70 %), углекислого газа (30 - 40 %), небольшого количества сероводорода (0 - 3 %), а также примесей водорода (аммиака и окислов азота). Биогаз не имеет неприятного запаха. Теплота сгорания 1 м(3) газа достигает 25 МДж, что эквивалентно сгоранию 0,6 л бензина, 0,85 л спирта, 1,7 кг дров или использованию 1,4 кВт электроэнергии. Он может использоваться и как обычный природный газ для приготовления пищи, обогрева. Его можно сжимать, использовать для заправки автомобиля, накапливать, перекачивать излишки, продавать.
Основой любой биогазовой установки является метантенк (реактор), в котором происходят процессы сбраживания биомассы. Объемы метантенков могут варьироваться в больших пределах от 3 м до 5 тыс. м.
Биогаз можно использовать для получения электроэнергии: из одного м(3) биогаза можно выработать 2 - 3 кВт электроэнергии. Удобрения, получаемые в виде переброженной массы, - это экологически чистые жидкие и твердые удобрения, лишенные нитритов, семян сорняков, патогенной микрофлоры, яиц гельминтов, специфических запахов.
Индивидуальная БГУ для крестьянского хозяйства на 5 - 6 голов крупного рогатого скота может перерабатывать в сутки от 100 до 200 кг исходного сырья при влажности не менее 85 % и вырабатывать до 10 м(3) биогаза.
На семью из пяти человек для трехразового приготовления пищи, для приготовления кормов для скота, для санитарно-гигиенических потребностей семьи нужно не более 5 м(3) биогаза в сутки.
В Челябинской области в хозяйствах имеется достаточный потенциал по производству биогаза (таблица 7.11).