Авторизация



Счётчики

EcoNews- Экология Узбекистана

HotLog

SpyLOG

Top.Elec.Ru - Рейтинг и каталог электротехнических ресурсов
Каталог блогов

Посетителям

Ecoreiting

Яндекс.Метрика
ECOTOP рейтинг экологических сайтов
Возобновляемые источники энергии - Основа для экологически чистых технологий в Узбекистане PDF Печать E-mail
Автор: Ю. Панина   
15.03.2011 08:03
Обобщение опыта эксплуатации экспериментальных объектов с системами солнечного горячего водоснабжения в Республике Узбекистан показывает, что более 60 % потребностей жилых зданий в тепле и коммунально-бытовых объектов на горячее водоснабжение в теплый период года может быть покрыто за счет использования солнечной энергии. Это в свою очередь позволяет экономить органическое топливо в количестве более чем 2.5. млн. т.н.э., что составляет около 5 % ежегодно потребляемых экономикой Республики первичных энергоресурсов. Изложенное выше обстоятельство, а также то, что к горячему водоснабжению предъявляются менее жесткие требования по надежности, чем к отоплению, дает основание считать, что первым этапом масштабного внедрения солнечных систем теплоснабжения является горячее водоснабжение и отопления жилых, промышленных и коммуникационных систем.
Вторым направлением практического использования солнечной энергии в Узбекистане является получение электрической энергии. В этом направлении наиболее признанными являются фотоэлектрический и термодинамический способы преобразования солнечной энергии в электрическую.
В Республике насчитывается примерно 4500 чабанских стоянок и около 900 отдаленных кишлаков, в которые подача электроэнергии и питьевой воды традиционными способами затруднена. В этой ситуации единственным альтернативным способом улучшения социальных условий жизни населения, проживающего в этих поселках, является применение солнечных фотоэлектрических, термодинамических  энергоустановок. Кроме всего прочего, эти установки могут быть использованы для подъема воды и ее опреснения.
Фотоэлектрический способ преобразования солнечной энергии в электрическую в Республике развивается на базе результатов научных и прикладных исследований в области физики и технологии полупроводников. Освоено мелкосерийное производство солнечных элементов из монокристаллического кремния, разработаны и изготовлены фотоэлектрические источники электропитания различных мощностей. В частности, в 2005 году по заказу ЮНЕСКО изготовлен и смонтирован в туристическом объекте "Аяз-кала" Республики Каракалпакстан фотоэлектрический источник питания мощностью 300 Вт, снабженный   аккумулятором   электрической   энергии   и   инвертором,   обеспечивающий напряжение в сети 220 В и частоту тока 50 Гц.
В республике выполнен значительный объем работ по термодинамическому преобразованию солнечной энергии в механическую и электрическую с помощью турбогенераторов и тепловых двигателей, работающих по циклу Стирлинга, с применением параболических концентраторов солнечного излучения. Разработаны проекты и созданы опытные образцы автономных солнечных энергоустановок мощностью до 5,0 кВт, позволяющие одновременно получить электрическую, тепловую энергию, а также молекулярный водород. Работа автономных солнечных энергоустановок основана на разложение воды, под воздействием концентрированного солнечного потока высокой плотности. Система содержит зеркальный концентратор (Ø 6м), приемник в виде металлического змеевика, генератор тока, накопитель водорода – газгольдер и систему подачи тепла. Определено,  что КПД такой установки составит 45%. Установка будет выставлена на ярмарке “Инновационые разработки 2011”.
Третьим направлением масштабного использования солнечной энергии в Республике является высокотемпературное гелиоматериаловедение и её можно охарактеризовать как энергосберегающую.
Появление крупногабаритных, полупромышленных (Одео Франция, Паркент Узбекистан) солнечных печей, основанных на уплотненный лучистый поток с помощью зеркально концентрирующих систем дало толчок в развитие материаловедения и появлению его нового направления- гелиоматериаловедения 
Создание таких установок предусматривало всестороннее изучение проблемы использования солнечной энергии для развития передовых высокотемпературных технологий в области материаловедения. Опыт использования солнечных печей особенно для энергоёмких технологий синтеза материалов показал, что он не имеет аналогов, является уникальной технологией позволяющей получить комплекс принципиально новых свойств.
Необходимо особо отметить, что в условиях действия моратория на ядерные испытания, БСП  является единственным  инструментом, который позволяет проводить испытания материалов, конструкций, оборудования и т.д. на световое воздействие ядерного взрыва на основе солнечной энергии. Кроме этого БСП является основным инструментом, для проведения целого ряда испытаний и исследований пилотных установок  ВИЭ, а также освоения солнечной энергии по космической программе.
Учение института Материаловедения начиная с 80-х годов начали научно-исследовательские работы имеющие целью  выявление закономерностей синтеза и изменения свойств материалов под воздействием сконцентрированного солнечного излучения. Фундаментальная часть исследований касалась практически всех групп известных неметаллических материалов. Были изучены:
• оксидные материалы из высокоогнеупорных оксидов алюминия, циркония, кремния, магния, титана, редкоземельных элементов;
• стеклообразующие материалы ситаллы;
• оксикарбидные и оксинитридные системы.
Впервые в практике сооружения солнечных печей в Узбекистане на базе Большой Солнечной Печи  создана специальная технологическая линия по переработке синтезированных в ней материалов для использования в керамическом производстве и предусмотрена автоматизированная система управления технологическими процессами. Разработана технология создания керамических материалов с наперед заданными свойствами методом радиационного разогрева на Большой Солнечной Печи. На основе такой технологии созданы необходимые  для нужд народного хозяйства и медицины  материалы с требуемыми свойствами, которые прошли научно-практические испытания.
В результате исследования процессов взаимодействия концентрированного светового потока с высокотемпературными материалами выявлен механизм формирования ультрадисперсных частиц в поле концентрированного цветового излучения. Механизм является основой создания технологии получения нанопорошков на Большой Солнечной Печи. Развитие данного направления может привести к новым и нетрадиционным  методам в гелиоматериаловедении.
Институт располагает  производственной линией «Керамика», где изготавливаются различные керамические изделия на основе разработанных и синтезированных на Большой Солнечной Печи материалов. Эти  материалы, обладая уникальными эксплуатационными и физико-химическими характеристиками, такими  как  малый  коэффициент  термического  расширения,  высокая прочность и износостойкость, термостойкость в экстремальных средах, высокие значения электроизоляционных свойств имеют широкую область применения.
Разработаны технологии получения специальной керамики для нужд промышленности Республики на базе местного сырья и организовано мелкосерийное производство керамических изделий для текстильной, электротехнической, химической, машиностроительной, медицинской и нефтегазовой промышленностей.
На базе Большой Солнечной Печи разработана и создана комбинированная система получения водорода, электрической энергии и высокотемпературного пара одновременно.
Разработана технология преобразования концентрированной энергии солнца в лазерное излучение.
Разработаны и созданы малые солнечные печи мощностью 1500 Вт, которые в рамках международных договоров поставлены в Институт Металлургии в Каире Республики Египет и в Институт Порошковой Металлургии в Хайдарабаде Индии.
Для электротехнической промышленности изготавливаются корпуса предохранителей типа ПН-2 на 100, 250, 400А, ПКТ-10, отлажено производство колодок к электроутюгам.
Для  текстильной промышленности выпускаются более 30 видов нитеводителей и нитенаправителей.
Для медицины разработаны инфракрасные излучатели, применяемые при лечении различных заболевании, а также стерилизации хирургических и стоматологических инструментов
Для нефтегазовой промышленности выпускаются элементы керамического понтона, используемые в технологическом процессе хранения нефти с целью снижения потерь, связанных с испарением легколетучих фракции. Изготовлены и внедрены в газопромысловой отрасли керамические адсорберы для цеолитовой очистки природного газа.
Разработаны керамические плитки «керамогранит» на базе местного сырья и отходов производства.
Наиболее ярким примером вклада наших разработок в экономику Республики явился цикл работ по созданию абразивов. Он включал создание технологии синтеза абразивного зерна, разработку составов связки на основе минерального сырья РУз и завершающим циклом было создание натурных абразивных кругов, используемых на предприятии “ОНИКС”.
Таким образом, в институте Материаловедения НПО “Физика-Солнце” АН РУз созданы необходимые предпосылки для наиболее широкого внедрения гелиоустановок в экономику, решая при этом энергетические проблемы, уменьшая наносимый ущерб экологии - окружающую среду.  
Эпилог. Для получения 1 кВт/час тепловой энергии расходуется примерно 0,2 кг/час угля. Таким образом, для получения 1 МВт/час тепловой энергии необходимо сжечь 0,2 т/час угля на сумму 20 $ США. При сжигании такого количества угля расходуется 0,53 т/час кислорода. Образующийся карбонат ангидрид СО2 в количестве 0,7 т/час выбрасывается в атмосферу и загрязняет окружающую среду.
Использование солнечных установок энергетического и технологического характера является весьма экономически выгодным, особенно, при синтезе высокотемпературных оксидных и карбидных материалов. Традиционные методы получения таких материалов требуют затраты большого количества электрической энергии (1-3 кВт/кг) при их невысоком КПД. При этом также не исключены всевозможные неконтролируемые загрязнения целевого материала.
Энергопотребность Большой Солнечной Печи составляет примерно 20 кВт/час и при этом получаемая тепловая энергия составляет 1 МВт. Видно, что выигрыш в энергопроизводстве огромен:  1000 / 20 = 50 раз. Эти цифры указывают на мысль, что те огромные капитальные вложения при постройке Большой Солнечной Печи себя оправдывают. Солнечные технологии – своеобразный путь энергодобычи предотвращают загрязнение окружающей среды и являются экологически чистыми. Кроме того, высокие температуры, достигаемые на фокальной зоне солнечных установок в открытой атмосфере, исключают неконтролируемые загрязнения получаемого материала.
Как нам кажется, в концепции развития фундаментальных и прикладных исследований в Республике следует уделят основное внимание на развитие технологии в области преобразования концентрированной энергии Солнца в другие ее виды – ИК и лазерное излучение, электричество и тепло, а также получение водорода – экологически чистого энергоносителя, а также разработки технологии синтеза материалов в поле концентрированного солнечного излучения высокой плотности. Ибо указанное является решением как энергетических, так и экологических проблем, стоящих перед человечеством на пути развития нового тысячелетия.

А.А.Абдурахманов (Доктор технических наук, директор института Материаловедения НПО “Физика-Солнце” АН РУз)
М.А.Маматкосимов (Кандидат технических наук, ученый секретарь)
М.С.Пайзуллаханов (Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник)
Ж.З.Ахадов (Кандидат технических наук, старший научный сотрудник)
Институт Материаловедения НПО “Физика-Солнце” АН РУз

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Погода

Партнёры





Российские зеленые страницы. Экологические организации и сайты.

Последнии коментарии

  • В такой стране на много проще использовать природные ресурсы... Подробнее....
  • А когда доберемся до солнечной энергетики? Novatec Solar, So... Подробнее....
  • Что то я не увидел экономии энергии...Везде эти лампочки вкр... Подробнее....
  • И сколько стоит такая машинка? Подробнее....
  • есть 1 но с - дерево с цементом не работает места примыкания... Подробнее....

Social