Энергетический потенциал

данной цепи представляет большой интерес, так как подобную электрическую цепь имеет простейшая энергетическая установка. Согласно закону Ома

ТУ — турбинная установка ТЭС — тепловая электростанция ЭАБ — электрохимическая аккумуляторная батарея ЭГДГ — электрогазо(гидро)динамический (электро)генератор ЭДС — электродвижущая сила ЭУ — энергетическая установка

52. Транспортабельная энергетическая установка ТЭС-3 с водо-водяным реактором (гусеничные платформы блоков закрыты утепляющей обшивкой)

В начале 60-х годов Институтом атомной энергии имени И. В. Курчатова совместно с другими научно-исследовательскими институтами была разработана первая энергетическая установка с ядерным реактором и прямым получением электроэнергии. В этой установке, получившей название «Ромашка» ( 55), впервые осуществлена оригинальная и простая конструктивная схема, предусматривающая объединение в одном агрегате высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах и термоэлектрического генератора электрической мощностью 0,5 кет. В активной зоне реактора, окруженной бериллиевым отражателем, помещены тепловыделяющие элементы (пластины из дикарбида уранаUC2 с 90%-ным обогащением по урану-235) общим

Создание реакторов-размножителей на быстрых нейтронах является весьма сложной теоретической и практической задачей. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в этой области ведутся в СССР уже длительное время. Была создана последовательная серия экспериментальных реакторов, затем первая опытная энергетическая установка «Бор-60» тепловой мощностью 60 МВт и электрической 12 МВт; введены в действие: в 1973 г. опытно-промышленная Шевченковская АЭС с реактором на быстрых нейтронах тепловой мощностью 1000 МВт; в 1980 г. на Белоярской АЭС энергоблок мощностью 600 МВт с реактором на быстрых нейтронах тепловой мощностью 1470МВт. В целях накопления широкого опыта в проектировании, изготовлении и эксплуатации реакторных установок на -быстрых нейтронах были приняты при разработке Шевченковской АЭС и энергоблока Белоярской АЭС различные конструктивные принципы. На Белоярской АЭС построена реакторная установка так называемого «интегрального» типа, когда насосы и теплообменники первого радиоактивного натриевого контура помещены в единый с активной зоной металлический корпус, в то время как на Шевченковской АЭС указанные аппараты находятся в отдельных железобетонных боксах.

Для действующих предприятий народнохозяйственная эффективность использования ВЭР определяется также по формуле (1-31). При наличии на действующем заводе энергетической установки, работа которой будет частично замещаться использованием ВЭР, причем высвободившаяся мощность не может быть использована для других целей, капиталовложения в замещаемую установку в формуле (1-31) не должны учитываться. Если же действующая энергетическая установка полностью замещается использованием ВЭР и может быть демонтирована, то неамортизированная часть ее первоначальной стоимости должна добавляться к сумме капиталовложений в утилизационные установки.

При устройстве подземных ГАЭС нижнее водохранилище и энергетическая установка располагаются в искусственных выемках, а верхнее водохранилище — на поверхности. В этом случае возрастает возможное число мест размещения ГАЭС, а также сокращается ущерб ландшафту с точки зрения сохранения окружающей среды. При хранении сжатого воздуха используется сочетание воздушной турбины, компрессора и генератора, хранилища могут устраиваться в пористых пластах, естественных или искусственных пустотах. Ведутся исследования по усовершенствованию химических аккумуляторов, начиная от обычных свинцово-цинковых и кончая высокотемпературными (580 °С) хлорно-литие-выми аккумуляторами. В специальной литературе указывается, что наиболее перспективными видами аккумуляторов являются щелочно-серные, натрие-серные и металло-сульфидные. Возможно также использование аккумуляторов на расплавленных солях с температурой 180 °С или водных аккумуляторов, работающих при обычных температурах.

6. К р а с и н А. К., Нестеренко В. Б., Колыхая Л. И., Тверковкин Б. Е. Опытная энергетическая установка БРГ-30 с газоохлаждаемым реактором на быстрых нейтронах и диссоциирующем теплоносителе. «Атомная энергия», 1971, 30, вып. 2.

Ветряная энергетическая установка с крупными агрегатами до 3—

Солнечная энергетическая установка (крупная) ................................. 800—-1600

56. Esixiro M., Muzuo C., Tokuma M., Tokashi С. Энергетическая установка на ТЭ С кислотным электролитом // Toshiba Rev. 1982. Vol. 37. № 12. P. 1017.

Технический аспект энергетики характеризуется прежде всего огромными мощностями, которые получает человек, используя энергетический потенциал планеты. Так, мощность электростанций, существующих в настоящее время в мире, составляет около 2 млрд. кВт. Общая же мощность всех энергетических установок достигает 10 млрд. кВт. Для обеспечения этих мощностей человек ежегодно берет у природы разного топлива, приведенного к условному*, массой не менее 40—50 млрд. т. При этом КПД использования взятых у природы энергетических ресурсов не очень велик — не более 0,2%. Отсюда возникает одна из основных задач энергетики — снижение потерь энергии на всех стадиях ее преобразования (от получения энергетических ресурсов до конечного их использования). Для этого необходимо и улучшение оборудования, и более разумное использование полученной энергии, что уже выходит из сферы чисто технической и должно рассматриваться в социальном аспекте.

Таблица В. 6 Энергетический потенциал крупных рек СССР, млрд. кВт-ч

Часть гидроэнергетических ресурсов рек, которую можно использовать путем создания современных гидроэлектростанций, составляет так называемый технический гидроэнергетический потенциал рек. Она равна 2106 млрд. кВт-ч/год. Технический потенциал— величина постоянная и сможет измениться лишь при существенных изменениях способов производства электрической энергии на гидроэлектростанциях. Распределение технического гидроэнергетического потенциала по территории страны приведено в табл. В.5.

Наибольший интерес для народного хозяйства имеет экономический потенциал, т. е. та часть технического потенциала, использование которой на данном этапе изученности энергетических ресурсов является для народного хозяйства экономически целесообразным. Экономический гидроэнергетический потенциал существенно зависит от изученности рек, технического прогресса в теплоэнергетике и особенно от обеспеченности рассматриваемого региона энергетическим топливом, его качества и стоимости. Экономический гидроэнергетический потенциал — величина переменная, зависящая от многих изменяющихся во времени факторов.

Напор ГЭС — это показатель энергоемкости воды. Аналогичным показателем на ТЭС является калорийность энергетического топлива. Так же как и на ТЭС, на ГЭС не весь энергетический потенциал воды может быть превращен в механическую энергию. Часть его неизбежно теряется в процессе преобразования энергии. Непосредственно используется в гидроагрегате лишь рабочий напор, или напор турбинной установки, или напор нетто Ят. Под Ят принято понимать разность удельных энергий воды во входном сечении (2-2) в турбинную установку (турбинная камера) с максимально возможной площадью и выходном (4-4) сечении в нижнем

Пример 6.1. Определите электроэнергетический потенциал указанных шести районов.

Энергетический потенциал указанных шести районов представляет собою значительную величину, однако пока еще не совсем ясно, насколько реалистичны даже умеренные оценки возможного их освоения, приводимые в примере 6.3. По целому ряду причин, которые будут рассмотрены ниже, ни одно из упомянутых условий не может быть легко выполнено.

При этом следует отметить, что богатейшие гидроэнергетические ресурсы Сибири и Дальнего Востока пока еще используются недостаточно. Энергия такой крупнейшей реки, как Лена, не используется, а освоение рек бассейна Амура только начато. В значительной степени используется уникальный энергетический потенциал двух крупнейших рек Сибири — Ангары и Енисея. После завершения сооружений каскадов гидроэлектростанций на этих реках установленная мощность их ГЭС достигнет около 43,5 млн. кВт со среднемноголетней выработкой около 200 млрд. кВт-ч.

Хорошо используется уникальный энергетический потенциал двух крупнейших рек Сибири — Ангары и Енисея. В топливно-энергетическом балансе страны эти две реки обладают потенциальными запасами гидроэнергии почти в 300 млрд. кВт-ч. Это составляет почти 30% от выработки всех электростанций СССР в 1975 г. В настоящее время действующие ГЭС на этих реках (включая Усть-Илимскую и Хантайскую гидроэлектростанции) вырабатывают немногим более 70 млрд. кВт • ч дешевой электроэнергии, что составляет 23,3% от потенциальных запасов указанных рек и их протоков. С вводом в эксплуатацию Саяно-Шушенской ГЭС с годовой выработкой 23,5 млрд. кВт-ч использование гидравлической энергии Енисея, Ангары с притоками достигнет 33,3%.

1 П. Я. Антропов. Топливно-энергетический потенциал Земли. М., Изд. ВИНИТИ 1974. 264с. . - '

П. Э. Глейзер (США) оценивает энергетический потенциал ветров над континентальной частью и побережьями США, в 10 раз превышающим прогнозные потребности в энергии для США в 2000 г. Какая-то часть ее может быть использована для производства электроэнергии. Некоторые страны имеют опыт (хотя и небольшой) применения ветродвигателей. Так, в Дании в 1915 г. ветродвигатели производили 100 МВт электроэнергии. В 50-х годах в Вермонте (США) работала опытная ветроэнергетическая установка мощностью 1000 кВт. П. Э. Глейзер утверждает, если бы США начали широко применять ветродвигатели, то к 2000 г. они могли бы 20% своих потребностей в электроэнергии покрыть за счет ветроэнергетических установок. На Филиппинах предполагается строительство ветроэлектрической станции мощностью 35 тыс. кВт Ч